4 软件性能测试

1.1 什么是软件性能
• 产品开发人员视角的软件性能
– 用户关心的响应时间； – 管理员关心的系统可扩展性等； – 架构设计是否合理； – 数据库设计是否合理； – 代码是否存在性能方面的问题； – 系统中是否有不合理的内存使用方式。
1.2 性能指标介绍
• • • • 并发用户数 响应时间 吞吐量 资源利用率
软件性能测试
内容概要
• 1. 性 能 测 试 介 绍 • 2. 性 能 测 试 过 程 • 3. 性 能 测 试 举 例
1. 性能测试介绍
• 1.1 什么是软件性能 • 1.2 性能指标介绍 • 1.3 什么是性能测试 • 1.4 性能测试类型
1.1 什么是软件性能
系统的性能是个很大的概念，覆盖面非常 广泛，对一个软件系统而言，包括执行效 率、资源占用、稳定性、安全性、兼容性 、可扩展性、可靠性等等。
性能测试举例
• 性能需求分析 测试目的：验证是否满足应用要求（性能符合性
验证）。
测试要素：
并发用户数--100。 测试功能--仪器信息与使用预约、大型精密仪 器机组查询、交流平台搜索、会展信息搜索。 用户分布--平均分配。 数据量、软件、硬件环境委托方负责准备。
性能测试举例
• 测试策略 负载测试—单项业务模式、混合业务模式。 说明：混合业务模式和实际应用是非常接近的，
性能测试举例
• 制作测试脚本
– 制作一系列的操作动作，以B/S结构为例我们 要告诉测试工具我们需要打开哪些链接，输入 哪些数据。
• 设计测试场景
– 是标明制作好的脚本应该如何运行，要多少个 虚拟用户？虚拟用户如何运行？运行多少时间 ？
性能测试举例
• 监视测试场景
– 在测试运行过程中对指定服务器的性能进行监 视，监控数据用于后期的数据分析。
需要进行测试。 对于单独业务模式，虽然实际情况中很难出现， 但这是一种极限的情况，也应该把这种情况下的 测试结果呈现给用户。
性能测试举例
• 测试场景 场景1：100个用户同时执行仪器信息与使用预约操作 场景 场景2：100个用户同时执行大型精密仪器机组查询操 场景 作。 场景3：100个用户同时执行交流平台搜索操作。 场景 场景4：100个用户同时执行会展信息搜索操作。 场景 场景5：100个用户同时执行不同的操作，其中25个用 场景 户执行仪器信息与使用预约操作，25个用户执行大型精 密仪器机组查询操作，25个用户执行交流平台搜索操作 ，25个用户执行会展信息搜索操作。
压力测试
• 用户量压力测试 • 数据量压力测试
疲劳强度测试
• 疲劳强度测试通常是采用系统稳定运行
情况下能够支持的最大并发用户数或 者日 常运行用户数，持续执行一段时间业务， 通过综合分析交易执行指标和资源监控指 标来确定系统处理最大工作量强度性能的 过程。 疲劳强度测试可以反映出系统的性能问题 ，例如内存泄漏等。
2.1 测试需求分析
测试要素分析： 测试要素分析 用户数量 测试执行的功能 用户分布（即执行每种功能的用户数） 硬件环境（包括网络环境） 软件环境 数据量 其它分析 系统运行中所出现的问题有什么特征或规律 疲劳测试执行时间多少 性能需求的指标是什么等
2.2 制定测试策略
• 测试目的不同，则相应的测试策略不同
用户视角的软件性能 管理员视角的软件性能 产品开发人员视角的软件性能
1.1 什么是软件性能
• 用户视角的软件性能
– 从用户角度来说，软件性能就是软件对用户操 作的响应时间。
1.1 什么是软件性能
• 管理员视角的软件性能
– 系统的响应时间； – 系统运行时服务器的状态，如CPU利用情况 、内存使用情况等； – 系统是否能够实现扩展； – 系统支持多少用户访问； – 系统性能可能的瓶颈在哪里； – 系统是否支持7*24小时的业务访问。
2.6 编写测试报告
• 测试指标 测试指标：描述与测试场景对应的事务平 均响应时间、事务吞吐率、资源消耗指标 、运行的用户数等信息。 • 结果分析与总结 结果分析与总结：根据测试目标，描述最 后分析得到的结果，并给出相应的建议。
3 性能测试举例
• 某网站测试需求 可以支持100个并发用户执行各种查询操作 ，要求各查询操作的响应时间在5秒以内， 服务器CPU利用率在80%以下。

• 性能调优 同性能能力验证确定性能瓶颈分析方 性能调优：
法。
2.5 测试结果分析
• 硬件瓶颈分析方法 内存分析方法 处理器分析方法 磁盘I/O分析方法 网络分析方法
2.5 测试结果分析
• 内存分析方法 • 1.首先查看可用内存（Memory\Available
Mbytes）计数器指标。若值较小则可能有内存问 题，需进一步分析。 2.注意Pages/sec、Pages Read/sec和Page Faults/sec计数器的值。 Pages/sec和Page Faults/sec的值持续很高，很可能内存问题，若 Pages Read/sec的值超过5，则可判断存在内存 问题。 3.根据Physical Disk计数器的值分析性能瓶颈。 如果磁盘的Average Disk Queue Length计数器增 加的同时Pages Read/sec并未降低，则可判断内 存有问题。
2.5 测试结果分析
• 磁盘I/O分析方法
1.查看%Disk Time计数器的值。该值较大，则可 能存在磁盘瓶颈问题。 2.与Processor\Privileged Time合并进行分析。 2. Processor\Privileged Time 若%Disk Time值较大，而Processor\Privileged Time的值适中，则可判断存在磁盘问题。若 Processor\Privileged Time较大，持续超过80% ，则可能是内存泄漏。 3.根据Disk sec/Transfer进行分析。该值超过 60ms，则磁盘存在问题。
2.5 测试结果分析
• 性能符合性验证：查看测试结果是否满足要求 性能符合性验证
，比如响应时间、资源利用率、吞吐量等等。
• 性能能力验证 查看测试结果是否满足要求，记 性能能力验证：
录软件系统的性能变化曲线。 对于确定是否存在性能瓶颈，首先判断是否存在 硬件（包括网络）瓶颈问题，若不存在硬件瓶颈问 题，则按照应用软件到系统软件（应用服务器、数 据库服务器、操作系统）的顺序进行分析，确定瓶 颈点。
资源利用率
• 资源利用率是指系统资源的使用程度，比
如服务器的CPU利用率、内存利用率、磁 盘利用率、网络带宽利用率等。
1.3 什么是性能测试
• 性能测试主要是通过自动化的测试工具模 拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对 系统的各项性能指标进行的一种测试。
1.4 性能测试类型
• 负载测试 • 压力测试 • 疲劳强度测试
2.5 测试结果分析
• 网络分析方法 1.查看Network Interface\ Bytes Total/sec 计数器的值。用Bytes Total/sec计数器的值 和网络的带宽进行比较，若超过50%，则 说明网络存在性能瓶颈问题。
2.5 测试结果分析
• 软件瓶颈分析方法 分析事务响应时间、吞吐量，确定是否存 在性能问题，若发现存在性能问题，则找 出响应时间不符合要求或者出现多个失败 的事务，对其进行分解，然后对其进行网 页细分，以确定影响性能的元素。
2.5 测试结果分析
• 处理器分析方法 1.首先查看System\%Total Processor Time计数器 的值。该值体现的是CPU的平均利用率，若超过 90%，则说明存在处理器方面的瓶颈。 2.其次查看每个CPU的Processor\%User Time计数 器的值。若应用服务器的%User Time值较大，可以 考虑是否能通过算法优化等方法降低这个值。若数 据库服务器的%User Time值较大，可考虑对数据库 系统进行优化。 3.查看System\Processor Queue Length计数器的值 。当该值大于CPU数量的总数+1时，说明存在处理 器方面的问题。
性能测试工具LoadRunner
• LoadRunner中分别不同的工具对应测试流 程中的每一步。
– 制作测试脚本 ----- Virtual User Generator – 设定测试场景 ----- Controller – 运行测试场景 ----- Controller – 监视测试场景 ------ Controller – 分析测试结果 ------ Analysis
性能符合性验证—负载测试、疲劳强度测试。 性能能力验证—压力测试、疲劳强度测试。 — 性能调优—测试-调整-测试。负载测试、压力测
试、疲劳强度测试。
2.3 制定测试方案
• • • • • • • 测试需求 测试策略 测试场景 测试环境 测试准备 人员及时间安排 问题与对策
2.4 执行测试方案
• • • • 搭建测试环境 录制脚本、编辑脚本 布置测试场景 执行测试场景
• 分析结果
– 从数据中找出性能瓶颈。
性能测试工具LoadRunner
• LoadRunner介绍
– 建立测试计划 -> 制作测试脚本 -> 设 定测试场景 -> 运行测试场景 -> 监视 测试场景 -> 分析测试结果 – LoadRunner的测试原理很简单，用多线程 或多进程的方式向服务器端发送大量的数据 包，同时接收服务器的返回结果。
课后调研
1 常用的性能测试工具有哪些？它们各自的 常用的性能测试工具有哪些？ 特点是什么？ 特点是什么？ 要求：制作PPT并汇报。 并汇报。 要求：制作 并汇报
2 学习一种性能测试工具的使用。 学习一种性能测试工具的使用。 要求：制作PPT并汇报。 并汇报。 要求：制作 并汇报
总结
• 衡量软件的常用性能指标有哪些？ • 什么是软件性能测试？ • 软件性能测试的过程有哪些？