軟件性能測試研究

　　1　軟件性能測試
　　
　　根據測試的目的和內容的不同，性能測試主要包括以下方面：
　　(1)負載測試：確定在各種工作負載下系統的性能，目標是測試當負載逐漸增加時(shí)，系統各項性能指標的變化情況。
　　(2)強度測試：確定在系統資源特別低的條件下軟件系統運行情況。
　　(3)容量測試：在用戶(hù)可接受的響應范圍內，確定系統可處理同時(shí)在線(xiàn)的最大用戶(hù)數。
　　(4)壓力測試：通過(guò)確定一個(gè)系統的瓶頸或者最大使用極限的測試。
　　(5)疲勞強度測試：以系統穩定運行情況下能夠支持的最大并發(fā)用戶(hù)數或者日常運行用戶(hù)數，持續執行一段時(shí)間業(yè)務(wù)，通過(guò)綜合分析交易執行指標和資源監控指標來(lái)確定系統處理最大工作強度性能的過(guò)程。
　　(6)大數據量測試：大數據量測試側重點(diǎn)在于數據的量上，包括獨立的數據量測試和綜合數據量測試。獨立的數據量測試針對某些系統存儲，傳輸、統計、查詢(xún)等業(yè)務(wù)進(jìn)行大數據量測試，而綜合數據量測試一般和壓力性能測試、負載性能測試、疲勞性能測試相結合。
　　
　　2　軟件性能測試流程
　　
　　2.1　測試方案設計
　　在軟件性能測試的初始階段，首先應對業(yè)務(wù)模型和系統架構進(jìn)行調研，收集測試需求。然后生戚性能測試計劃。業(yè)務(wù)調研和系統調研，需要性能測試團隊提前了解被測試項目的業(yè)務(wù)功能和系統架構。其間。開(kāi)發(fā)部門(mén)應協(xié)助提供被測系統相關(guān)的文檔和說(shuō)明，如系統總體介紹、系統規格書(shū)、用戶(hù)使用手冊、網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖和系統配置說(shuō)明、關(guān)鍵服務(wù)器及應用部署與配置等文檔。通過(guò)和業(yè)務(wù)部門(mén)協(xié)商明確本次測試針對哪些業(yè)務(wù)行為，制定此次測試的目標，細化測試的關(guān)注點(diǎn)和性能指標要求。通過(guò)以上內容制定詳細的測試方案，并制定詳細測試計劃和各階段目標。
　　 　　
　　2.2　測試環(huán)境的搭建

　　測試環(huán)境的搭建分為軟硬測試系統的環(huán)境搭建和測試相關(guān)的數據準備工作。環(huán)境搭建包括被測試系統的硬件環(huán)境建立和軟件應用系統建立及基礎數據環(huán)境建立。保障被測試系統的業(yè)務(wù)可用性和功能的正確性，包括測試系統(如被測試項目的操作系統、中間件、數據庫、壓力測試控制臺、壓力測試發(fā)起工具等)的環(huán)境搭建、軟件的安裝；測試環(huán)境的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境建立(如開(kāi)放防火墻和網(wǎng)關(guān)等)；最后進(jìn)行測試環(huán)境可用性驗證。測試數據準備包括測試應用系統基礎數據準備，即需要按性能測試規模要求，準備足夠的、一定規模的基礎數據，通常采用全量恢復生產(chǎn)數據的方式以達到和生產(chǎn)環(huán)境數據一致性的要求。
　　
　　2.3　測試場(chǎng)景開(kāi)發(fā)
　　測試場(chǎng)景開(kāi)發(fā)指測試程序(腳本)的開(kāi)發(fā)。測試程序(腳本)的開(kāi)發(fā)是對被測系統的用戶(hù)業(yè)務(wù)行為進(jìn)行模擬、錄制、編程、參數化、腳本定制和調式等一系列工作，以使測試程序(腳本)可以真實(shí)模擬實(shí)際生產(chǎn)中的業(yè)務(wù)交易行為，并通過(guò)對程序中參數的配置實(shí)現對并發(fā)數、思考時(shí)間等屬性的準確控制。

　　2.4　測試執行
　　測試執行是在測試方案的制定、測試環(huán)境準備、測試場(chǎng)景開(kāi)發(fā)工作正確完成的基礎上進(jìn)行的。
　　
　　2.5　測試報告和分析
　　性能測試報告和結果分析是在測試執行完成以后，對性能數據進(jìn)行采集結果收集工作和針對性能測試過(guò)程中暴露的問(wèn)題進(jìn)行分析的階段。性能測試報告是對性能測試過(guò)程中的監控結果以及報表進(jìn)行匯總，按照一定的模板整理出的一份結論性文檔。開(kāi)發(fā)團隊和性能測試團隊應依據對性能測試實(shí)施過(guò)程中監控和記錄的數據和表格，分析系統中存在的性能問(wèn)題和程序缺陷。并有針對性的在報告中闡述問(wèn)題、分析原因、提出解決或優(yōu)化方案。
　　
　　2.6　回歸測試
　　回歸測試是開(kāi)發(fā)部門(mén)在性能測試報告的基礎上針對軟件的性能或者效率缺陷進(jìn)行優(yōu)化或者修復，為了驗證優(yōu)化的效果而進(jìn)行的再測試。
　　
　　3　軟件性能測試工具LoadRunner
　　
　　作為軟件質(zhì)量控制中的重要一環(huán)，性能測試已經(jīng)越來(lái)越受到軟件開(kāi)發(fā)商和用戶(hù)的重視，成為軟件測試的重中之重。性能測試通常在系統測試階段執行，常常與強度測試結合起來(lái)，一般需要使用測試工具。一個(gè)優(yōu)秀的軟件測試工具，不僅可以輔助測試工作，滿(mǎn)足科學(xué)測試的基本要求；而且可以自動(dòng)化測試過(guò)程，節約大量的時(shí)間、成本、人員和資源，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。目前市場(chǎng)上主要使用的測試工具有微軟公司的WAS(Web Application Stress Tool)、Compuware公司的QALoad、RadView公司的WebRunner、HP(Mercury)公司的LoadRunner。下面以L(fǎng)oadRunner為例。介紹軟件測試工具的工作流程。
　　LoadRunner是一種預測系統行為和性能的負載測試工具。通過(guò)模擬上千萬(wàn)用戶(hù)實(shí)施并發(fā)負載及實(shí)時(shí)性能檢測來(lái)確認和查找問(wèn)題，能夠對整個(gè)企業(yè)架構進(jìn)行測試。通過(guò)使用LoadRunner，企業(yè)能夠最大限度的縮短測試時(shí)間，優(yōu)化性能和加速應用系統的發(fā)布周期。LoadRunner能支持廣泛的協(xié)議和技術(shù)，功能比較強大，可以為特殊環(huán)境提供特殊的解決方案。LoadRunner由下面三部分組成：Virtual UserGenerator用來(lái)錄制腳本、編輯腳本Controller用來(lái)布置測試場(chǎng)景、執行測試場(chǎng)景；Analysis用來(lái)對測試結果進(jìn)行分析。
　　用LoadRunner進(jìn)行負載測試的流程通常由五個(gè)階段組成：計劃、腳本創(chuàng )建、場(chǎng)景定義、場(chǎng)景執行、監視執行和結果分析。
　　(1)計劃負載測試：定義性能測試要求，例如并發(fā)用戶(hù)的數量、典型業(yè)務(wù)流程和所響應時(shí)間；根據軟件項目相關(guān)需求，定義相關(guān)測試的細節，撰寫(xiě)性能測試報告。
　　(2)創(chuàng )建Vuser腳本：將最終用戶(hù)活動(dòng)捕獲到自動(dòng)腳本中LoadRunner的腳本是C語(yǔ)言代碼，LoadRunner有自己的一整套函數接口，可以供外部調用。腳本可分INIT、ACTION、END三部分，其中：INIT部分可以理解為初始部分。ACTION可以理解為事務(wù)部分，也是測試的主體，END是退出結束。
　　當錄制完一個(gè)基本的用戶(hù)腳本后，在正式使用前我們還需要完善測試腳本，增強腳本的靈活性。一般情況下，我們通過(guò)以下幾種方法來(lái)完善測試腳本。插人事務(wù)、插入結合點(diǎn)、插入注解、參數化輸入。
　　(3)定義場(chǎng)景：使用LoadRunner Controller設置測試環(huán)境；錄制好腳本之后，就可以把腳本加入到場(chǎng)景里面去了，這里首先介紹一下LR的場(chǎng)景類(lèi)型，LR有2種大的場(chǎng)景類(lèi)型。
　�、費anual Scenario：該項要完全手動(dòng)的設置場(chǎng)景，這項下面還可以設置為每一個(gè)腳本分配要運行的虛擬用戶(hù)的百分比，可在Controller的Scenario菜單下設置。
　�、贕oal—Oriented Scenario,如果你的測試計劃是要達到某個(gè)性能指標，比如：每秒多少點(diǎn)擊。每秒多少transae，tions，能到達多少VU，某個(gè)Transaction在某個(gè)范圍VU(5D。一1000)內的反應時(shí)間等等，那么就可以使用面向目標的場(chǎng)景。
　　(4)設置場(chǎng)景：
　　Design：設計測試場(chǎng)景的靜態(tài)部分，設置模擬用戶(hù)生成器、模擬用戶(hù)數量、模擬用戶(hù)組等。
　　Run：設計測試的動(dòng)態(tài)部分，主要指添加性能計數器，在腳本運行的過(guò)程中可以通過(guò)這些計數器反饋的數據。
　　建立了測試場(chǎng)景后，我們可以對Edit_Schedule進(jìn)行設置，設置測試開(kāi)始執行的時(shí)問(wèn)，對于手動(dòng)設計的測試還可以設定它的持續時(shí)間，以及何時(shí)起用或禁止調用模擬用戶(hù)。
　　(5)運行場(chǎng)景：通過(guò)LoadRunner Controller驅動(dòng)、管理和監控負載測試。
　　設置完畢后，點(diǎn)擊“開(kāi)始方案”運行場(chǎng)景。在運行過(guò)程中，可以監視各個(gè)服務(wù)器的運行情況(DataBase Server、WebServer等)。監視場(chǎng)景通過(guò)添加性能計數器來(lái)實(shí)現，下列數據需要特別關(guān)注：
　�、費emory：Available Mbytes物理內存的可用數(單位Mbytes)至少要有10％的物理內存值。
　�、逷rocessor：Processor Time CPU使用率。這是查看處理器飽和狀況的最佳計數器。顯示所有CPU的線(xiàn)程處理時(shí)間。如果一個(gè)或多個(gè)處理器的該數值持續超過(guò)90％，則表示此測試的負載對于目前的硬件過(guò)于沉重。為多處理器服務(wù)器添加該計數器的O到x個(gè)實(shí)例。
　�、跴rocessor Queue Length：是指處理列隊中的線(xiàn)程數，小于2。處理器瓶頸時(shí)會(huì )導致該值持續大于2。
　�、蹸ontext Switches/sec；如果切換次數到5000*CPU個(gè)數和i0000*CPU個(gè)數中，說(shuō)明它忙于切換線(xiàn)程。
　�、軳etwork Interface：Bytes Total/sec為發(fā)送和接收字節的速率，包括幀字符在內。判斷網(wǎng)絡(luò )連接速度是否是瓶頸，可以用該計數器的值和目前網(wǎng)絡(luò )的帶寬比較。
　
　　(6)分析結果：使用LoadRunner Analysis創(chuàng )建圖和報告并評估性能。
　　LR的報表分析功能也異常強大，有各種各樣的報表，甚至可以將單個(gè)報表組合，也可以導出到Excel文件和Ht－ml文件。

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