一、什么是性能測(cè)試

先看下百度百科對(duì)它的定義，性能測(cè)試是通過(guò)自動(dòng)化的測(cè)試工具模擬多種正常、峰值以及異常負(fù)載條件來(lái)對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

　　我們可以認(rèn)為性能測(cè)試是：通過(guò)在測(cè)試環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)或構(gòu)件的性能進(jìn)行探測(cè)，用以驗(yàn)證在生產(chǎn)環(huán)境下系統(tǒng)性能是否達(dá)

到預(yù)估的性能需求，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可能存在的性能瓶頸，進(jìn)而改善優(yōu)化并系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性。

　　學(xué)習(xí)性能測(cè)試，或者對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，都需要熟悉測(cè)試指標(biāo)。接下來(lái)從性能測(cè)試分析度量的角度，介紹性能測(cè)試

不同維度的測(cè)試指標(biāo)。

二、系統(tǒng)性能指標(biāo)

2.1 響應(yīng)時(shí)間

　　響應(yīng)時(shí)間(Response Time)，簡(jiǎn)稱RT，是指用戶從客戶端發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求開(kāi)始，到客戶端接收到從服務(wù)器端返回的結(jié)果，

整個(gè)過(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)間。不包括前端頁(yè)面的處理和渲染時(shí)間。直觀上看，這個(gè)指標(biāo)與人對(duì)軟件性能的主觀感受是非常一致

的，因?yàn)樗暾赜涗浟苏麄€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理請(qǐng)求的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)值并不能直接反映軟件的性能的高低，軟件性

能的高低實(shí)際上取決于用戶對(duì)該響應(yīng)時(shí)間的接受程度。

2.2 系統(tǒng)處理能力

　　指系統(tǒng)在利用系統(tǒng)硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)進(jìn)行信息處理的能力，系統(tǒng)處理能力通過(guò)系統(tǒng)每秒鐘能夠處理的交易數(shù)量來(lái)評(píng)

價(jià)，交易有兩種理解：

　　（1）從業(yè)務(wù)人員角度進(jìn)行的一筆業(yè)務(wù)過(guò)程；

　　（2）從系統(tǒng)角度的一次交易申請(qǐng)和響應(yīng)過(guò)程。

前者稱為業(yè)務(wù)交易過(guò)程，后者稱為事務(wù)，兩種交易指標(biāo)都可以評(píng)價(jià)應(yīng)用系統(tǒng)的處理能力。一般情況下，系統(tǒng)處理能力用以

下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)度量：

　　HPS(Hits Per Second)：每秒點(diǎn)擊次數(shù)，單位是次/秒

　　TPS(Transaction per Second)：系統(tǒng)每秒處理交易數(shù)，單位是筆/秒

　　QPS(Query per Second)：系統(tǒng)每秒處理查詢次數(shù)，單位是次/秒

　　對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，如果某些業(yè)務(wù)有且僅有一個(gè)請(qǐng)求連接，那么TPS=QPS=HPS，一般情況下用TPS來(lái)衡量整個(gè)業(yè)務(wù)

流程，用QPS來(lái)衡量接口查詢次數(shù)，用HPS來(lái)表示對(duì)服務(wù)器點(diǎn)擊請(qǐng)求。

2.3 吞吐量

　　指系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)處理請(qǐng)求的數(shù)量。對(duì)于單用戶的系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間可以很好地度量系統(tǒng)的性能；而對(duì)于并發(fā)系統(tǒng)，

通常需要用吞吐量作為性能指標(biāo)。一般而言，吞吐量是一個(gè)比較通用的指標(biāo)，兩個(gè)具有不同用戶數(shù)和用戶使用模式的系統(tǒng)，

如果其最大吞吐量基本一致，則可以判斷兩個(gè)系統(tǒng)的處理能力基本一致。

2.4 并發(fā)用戶數(shù)

　　指在同一時(shí)刻內(nèi)，登錄系統(tǒng)并進(jìn)行業(yè)務(wù)操作的用戶數(shù)量。對(duì)于長(zhǎng)連接系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最大并發(fā)用戶數(shù)即是系統(tǒng)的并發(fā)接入能力，

而對(duì)于短連接系統(tǒng)而言最大并發(fā)用戶數(shù)并不等于系統(tǒng)的并發(fā)接入能力短連接系統(tǒng)的并發(fā)用戶數(shù)與系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)處理能力等

各種情況相關(guān)。

　　與吞吐量相比，并發(fā)用戶數(shù)是一個(gè)更直觀但也更籠統(tǒng)的性能指標(biāo)。實(shí)際上，并發(fā)用戶數(shù)是一個(gè)非常不準(zhǔn)確的指標(biāo)，因?yàn)?/p>

用戶不同的使用模式會(huì)導(dǎo)致不同用戶在單位時(shí)間發(fā)出不同數(shù)量的請(qǐng)求。

2.5 錯(cuò)誤率

　　錯(cuò)誤率(Error Rate)，是指在一定時(shí)間內(nèi)處理請(qǐng)求時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤或失敗的次數(shù)與總請(qǐng)求數(shù)量之比。錯(cuò)誤率通常以百分比形

式表示，例如：99%的成功率或1%的失敗率等。這個(gè)指標(biāo)越低代表系統(tǒng)性能越好。

三、資源性能指標(biāo)

3.1 CPU

　　CPU又稱為中央處理器，是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心(Control Unit)，功能主

要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。

　　CPU指標(biāo)主要指的CPU利用率，包括：用戶態(tài)(user)、系統(tǒng)態(tài)(sys)、等待態(tài)(wait)、空閑態(tài)(idle)。性能測(cè)試CPU的評(píng)估建

議值：

　　（1）CPU利用率要低于業(yè)界警戒值范圍之內(nèi)，即小于或者等于75%

　　（2）CPU sys%小于或者等于30%

　　（3）CPU wait%小于或者等于5%

3.2 內(nèi)存

　　內(nèi)存是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁,計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。

現(xiàn)在的操作系統(tǒng)為了最大利用內(nèi)存，在內(nèi)存中存放了緩存，因此內(nèi)存利用率100%并不代表內(nèi)存有瓶頸。衡量系統(tǒng)內(nèi)存是否

有瓶頸主要靠SWAP(與虛擬內(nèi)存交換)交換空間利用率，一般情況下，SWAP交換空間利用率要低于70%，太多的交換將會(huì)

引起系統(tǒng)性能低下。

3.3 磁盤(pán)吞吐量

　　磁盤(pán)吞吐量簡(jiǎn)稱為Disk Throughput，是指在無(wú)磁盤(pán)故障的情況下單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)量。分析指標(biāo)主要有每秒

讀寫(xiě)多少兆、磁盤(pán)繁忙率、磁盤(pán)隊(duì)列數(shù)、平均服務(wù)時(shí)間、平均等待時(shí)間、空間利用率等等。其中磁盤(pán)繁忙率是直接反映磁

盤(pán)是否有瓶頸的的重要依據(jù)，一般情況下，磁盤(pán)繁忙率要低于70%。

3.4 網(wǎng)絡(luò)吞吐量

　　網(wǎng)絡(luò)吞吐量簡(jiǎn)稱為Network Throughput，是指在無(wú)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)數(shù)量，單位為Byte/s。

網(wǎng)絡(luò)吞吐量指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或鏈路傳輸能力的需求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)吞吐量指標(biāo)接近網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或鏈路最大傳輸能力時(shí)，

則需要考慮升級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)吞吐量指標(biāo)主要有每秒有多少兆流量進(jìn)出，一般情況下不能超過(guò)設(shè)備或鏈路最大傳輸能力的70%。

四、中間件指標(biāo)

常用的中間件例如Tomcat、Weblogic等指標(biāo)主要包括JVM、ThreadPool和JDBC，具體如下：

一級(jí)指標(biāo)	二級(jí)指標(biāo)	單位	釋義
GC	GC頻率	每秒多少次	java虛擬機(jī)垃圾部分回收頻率
GC	Full GC頻率	每小時(shí)多少次	java虛擬機(jī)垃圾完全回收頻率
GC	Full GC平均時(shí)長(zhǎng)	秒	用于垃圾完全回收的平均時(shí)長(zhǎng)
GC	Full GC最大時(shí)長(zhǎng)	秒	用于垃圾完全回收的最大時(shí)長(zhǎng)
GC	堆使用率	百分比	堆使用率
ThreadPool	Active Thread Count	個(gè)	活動(dòng)的線程數(shù)
ThreadPool	Pending User Request	個(gè)	處于排隊(duì)的用戶請(qǐng)求個(gè)數(shù)
JDBC	JDBC Active Connection	個(gè)	JDBC活動(dòng)連接數(shù)

各項(xiàng)指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)：

　　　　（1）當(dāng)前正在運(yùn)行的線程數(shù)不能超過(guò)設(shè)定的最大值

　　　　系統(tǒng)性能較好的情況下，線程數(shù)最小值設(shè)置50和最大值設(shè)置200比較合適。

　　　　（2）當(dāng)前運(yùn)行的JDBC連接數(shù)不能超過(guò)設(shè)定的最大值

　　　　系統(tǒng)性能較好的情況下，JDBC最小值設(shè)置50和最大值設(shè)置200比較合適。

　　　　（3）GC頻率不能頻繁，特別是FULL GC更不能頻繁?

　　　　系統(tǒng)性能較好的情況下，JVM最小堆大小和最大堆大小分別設(shè)置1024M比較合適。

五、數(shù)據(jù)庫(kù)指標(biāo)

常用的數(shù)據(jù)庫(kù)指標(biāo)主要包括SQL、吞吐量、緩存命中率、連接數(shù)等等，具體如下：

一級(jí)指標(biāo)	二級(jí)指標(biāo)	單位	釋義
SQL	耗時(shí)	微秒	執(zhí)行SQL耗時(shí)
吞吐量	QPS	個(gè)	每秒查詢次數(shù)
吞吐量	每秒查詢次數(shù)	個(gè)	每秒事務(wù)次數(shù)
命中率	Key Buffer命中率	百分比	索引緩沖區(qū)命中率
命中率	InnoDB Buffer命中率	百分比	InnoDB緩沖區(qū)命中率
命中率	Query Cache命中率	百分比	查詢緩存命中率
命中率	Table Cache命中率	百分比	表緩存命中率數(shù)
命中率	Thread Cache命中率	百分比	線程緩存命中率
鎖	等待次數(shù)	次	鎖等待次數(shù)
鎖	等待時(shí)間	微秒	鎖等待時(shí)間

　　參考標(biāo)準(zhǔn)：

　　（1）SQL耗時(shí)越小越好，一般情況下微秒級(jí)別；

　　（2）命中率越高越好，一般情況下不能低于95%；

　　（3）鎖等待次數(shù)越低越好，等待時(shí)間越短越好。

六、穩(wěn)定性指標(biāo)

　　這里的穩(wěn)定性是指最短穩(wěn)定時(shí)間，即系統(tǒng)按照最大容量的80%或標(biāo)準(zhǔn)壓力(系統(tǒng)的預(yù)期日常壓力)情況下運(yùn)行，能夠

穩(wěn)定運(yùn)行的最短時(shí)間。

　　一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于正常工作日(8小時(shí))運(yùn)行的系統(tǒng)，至少應(yīng)該能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行8小時(shí)以上；對(duì)于7*24運(yùn)行的系統(tǒng)，

至少應(yīng)該能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行24小時(shí)以上。如果系統(tǒng)不能穩(wěn)定的運(yùn)行，上線后，隨著業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，將

會(huì)出現(xiàn)性能下降甚至崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。

　　參考標(biāo)準(zhǔn)：

　　（1）TPS曲線穩(wěn)定，沒(méi)有大幅度的波動(dòng)；

　　（2）各項(xiàng)資源指標(biāo)沒(méi)有泄露或異常情況。

---

今天的分享就到此結(jié)束了，大家還有什么不懂的可以評(píng)論區(qū)下留言哈，如果我的文章對(duì)你有所幫助的話，可以點(diǎn)贊三聯(lián)支持一下