性能測(cè)試方法與分析方法

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1、性能測(cè)試方法及分析方法一、性能測(cè)試簡(jiǎn)介1.1什么是軟件性能一般來(lái)說(shuō)，性能是一種指標(biāo)，表明軟件系統(tǒng)或構(gòu)件對(duì)于其及時(shí)性要求的符合程度；其次，性能是軟件產(chǎn)品的一種特性，可以用時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量。性能的及時(shí)性用響應(yīng)時(shí)間或者吞吐量來(lái)衡量。響應(yīng)時(shí)間是對(duì)請(qǐng)求作出響應(yīng)所需要的時(shí)間。對(duì)于單個(gè)事務(wù)，響應(yīng)時(shí)間就是完成事務(wù)所需的時(shí)間；對(duì)于用戶(hù)任務(wù)，響應(yīng)時(shí)間體現(xiàn)為端到端的時(shí)間。比如，“用戶(hù)單擊OK按鈕后2秒內(nèi)收到結(jié)果”就是一個(gè)對(duì)用戶(hù)任務(wù)響應(yīng)時(shí)間的描述，具體到這個(gè)用戶(hù)任務(wù)中，可能有多個(gè)具體的事務(wù)需要完成，每個(gè)事務(wù)都有其單獨(dú)的響應(yīng)時(shí)間。對(duì)交互式的應(yīng)

2、用（例如典型的Web應(yīng)用）來(lái)說(shuō)，我們一般以用戶(hù)感受到的響應(yīng)時(shí)間來(lái)描述系統(tǒng)的性能，而對(duì)非交互式應(yīng)用（嵌入式系統(tǒng)或是銀行等的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)）而言，響應(yīng)時(shí)間是指系統(tǒng)對(duì)事件產(chǎn)生響應(yīng)所需要的時(shí)間。通常，對(duì)軟件性能的關(guān)注是多個(gè)層面的：用戶(hù)關(guān)注軟件性能，管理員關(guān)注軟件性能，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)人員也關(guān)注軟件性能，下面將從3個(gè)不同層面來(lái)對(duì)軟件性能進(jìn)行闡述。1.1.1用戶(hù)視角的軟件性能從用戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)，軟件性能就是軟件對(duì)用戶(hù)操作的響應(yīng)時(shí)間。說(shuō)得更明確一點(diǎn)，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，當(dāng)用戶(hù)單擊一個(gè)按鈕、發(fā)出一條指令或是在Web頁(yè)面上單擊一個(gè)鏈接，從用戶(hù)單擊開(kāi)始

3、到應(yīng)用系統(tǒng)把本次操作的結(jié)果以用戶(hù)能察覺(jué)的方式展示出來(lái)，這個(gè)過(guò)程所消耗的時(shí)間就是用戶(hù)對(duì)軟件性能的直觀印象。圖1.1以一個(gè)Web系統(tǒng)為例，說(shuō)明了用戶(hù)的這種印象。圖1.1Web系統(tǒng)的響應(yīng)必須要說(shuō)明的是，用戶(hù)所體會(huì)到的“響應(yīng)時(shí)間”既有客觀的成分，也有主觀的成分。例如，用戶(hù)執(zhí)行了某個(gè)操作，該操作返回大量數(shù)據(jù)，從客觀的角度來(lái)說(shuō)，事務(wù)的結(jié)束應(yīng)該是系統(tǒng)返回所有的數(shù)據(jù)，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該是從用戶(hù)操作開(kāi)始到所有數(shù)據(jù)返回完成的整個(gè)耗時(shí)；但從用戶(hù)的主觀感知來(lái)說(shuō)，如果采用一種優(yōu)化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)策略，當(dāng)少部分?jǐn)?shù)據(jù)返回之后就立刻將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在用戶(hù)面前，則用

4、戶(hù)感受到的響應(yīng)時(shí)間就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際的事務(wù)響應(yīng)時(shí)間（順便說(shuō)一下，這種技巧是在C/S結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)人員常用的一種技巧）。關(guān)于響應(yīng)時(shí)間的進(jìn)一步討論請(qǐng)見(jiàn)1.2.1節(jié)對(duì)“響應(yīng)時(shí)間”的解釋。1.1.1管理員視角的軟件性能從管理員的角度來(lái)看，軟件系統(tǒng)的性能首先表現(xiàn)在系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間上，這一點(diǎn)和用戶(hù)視角是一樣的。但管理員是一種特殊的用戶(hù)，和一般用戶(hù)相比，除了會(huì)關(guān)注一般用戶(hù)的體驗(yàn)之外，他還會(huì)關(guān)心和系統(tǒng)狀態(tài)相關(guān)的信息。例如，管理員已經(jīng)知道，在并發(fā)用戶(hù)數(shù)為100時(shí)，A業(yè)務(wù)的響應(yīng)時(shí)間為8秒，那么此時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)如何呢？服務(wù)器的CPU使用

5、是不是已經(jīng)達(dá)到了最大值？是否還有可用的內(nèi)存？應(yīng)用服務(wù)器的狀態(tài)如何？我們?cè)O(shè)置的JVM可用內(nèi)存是否足夠？數(shù)據(jù)庫(kù)的狀況如何？是否還需要進(jìn)行一些調(diào)整？這些問(wèn)題普通的用戶(hù)并不關(guān)心，因?yàn)檫@不在他們的體驗(yàn)范圍之內(nèi)；但對(duì)管理員來(lái)說(shuō)，要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)的良好性能，就必須關(guān)心這些問(wèn)題。另一方面，管理員還會(huì)想要知道系統(tǒng)具有多大的可擴(kuò)展性，處理并發(fā)的能力如何；而且，管理員還會(huì)希望知道系統(tǒng)可能的最大容量是什么，系統(tǒng)可能的性能瓶頸在哪里，通過(guò)更換哪些設(shè)備或是進(jìn)行哪些擴(kuò)展能夠提高系統(tǒng)性能，了解這些情況，管理員才能根據(jù)系統(tǒng)的用戶(hù)狀況制定管

6、理措施，在系統(tǒng)出現(xiàn)計(jì)劃之外的用戶(hù)增長(zhǎng)等緊急情況的時(shí)候能夠立即制定相應(yīng)措施，進(jìn)行迅速的處理；此外，管理員可能還會(huì)關(guān)心系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中是否足夠穩(wěn)定，是否能夠不間斷地提供業(yè)務(wù)服務(wù)等。因此，從管理員的視角來(lái)看，軟件性能絕對(duì)不僅僅是應(yīng)用的響應(yīng)時(shí)間這么一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。表1-1給出了管理員關(guān)注的部分性能相關(guān)問(wèn)題的列表。表1-1管理員關(guān)注的部分性能相關(guān)問(wèn)題管理員關(guān)心的問(wèn)題軟件性能描述服務(wù)器的資源使用狀況合理嗎資源利用率應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)的資源使用狀況合理嗎資源利用率系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)展系統(tǒng)可擴(kuò)展性系統(tǒng)最多能支持多少用戶(hù)的訪問(wèn)？

7、系統(tǒng)最大的業(yè)務(wù)處理量是多少系統(tǒng)容量系統(tǒng)性能可能的瓶頸在哪里系統(tǒng)可擴(kuò)展性更換哪些設(shè)備能夠提高系統(tǒng)性能系統(tǒng)可擴(kuò)展性系統(tǒng)能否支持7×24小時(shí)的業(yè)務(wù)訪問(wèn)系統(tǒng)穩(wěn)定性1.1.3開(kāi)發(fā)視角的軟件性能從開(kāi)發(fā)人員的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)軟件性能的關(guān)注就更加深入了。開(kāi)發(fā)人員會(huì)關(guān)心主要的用戶(hù)感受——響應(yīng)時(shí)間，因?yàn)檫@畢竟是用戶(hù)的直接體驗(yàn)；另外，開(kāi)發(fā)人員也會(huì)關(guān)心系統(tǒng)的擴(kuò)展性等管理員關(guān)心的內(nèi)容，因?yàn)檫@些也是產(chǎn)品需要面向的用戶(hù)（特殊的用戶(hù)）。但對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，其最想知道的是“如何通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)，或是如何通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置等方法提高軟件的性能表現(xiàn)”，和

8、“如何發(fā)現(xiàn)并解決軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的由于多用戶(hù)訪問(wèn)引起的缺陷”，因此，其最關(guān)注的是使性能表現(xiàn)不佳的因素和由于大量用戶(hù)訪問(wèn)引發(fā)的軟件故障，也就是我們通常所說(shuō)的“性能瓶頸”和系統(tǒng)中存在的在大量用戶(hù)訪問(wèn)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的缺陷。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于一個(gè)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期性能規(guī)劃的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)人員最想知道的是，這個(gè)糟糕的性能表現(xiàn)究竟是由于系統(tǒng)架構(gòu)選擇的不合理還是由于代碼實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題引