【文章內(nèi)容簡介】 而實施和執(zhí) 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 13 行的一類測試，如描述和評價計時配置文件、執(zhí)行流、響應時間以及操作的可靠性和限制等特征。 不同類型的性能測試側重于不同的測試目標，這些性能測試的實施貫穿于整個軟件開發(fā)生命周期 (Software Development Life Cycle, SDLC)。起初，在構架迭代中，性能測試側重于確定和消除與構架有關的性能瓶頸。在構建迭代中還將實施和執(zhí)行其他類型的性能測試，以調(diào)整軟件和環(huán)境（優(yōu)化響應時間和資源），并核實應用程序和系統(tǒng)是否能夠處理高負載和高強度的情況，如有大量事務、客戶機和 /或數(shù)據(jù)的情況。 性能測試簡介 性能測試中包含以下測試類型： （ 1） 基準測試 ： 比較新的或未知測試對象與已知 參照標準（如現(xiàn)有軟件或評測標準）的性能。 （ 2） 爭用測試 ： 核實測試對象對于多個主角對相同資源（數(shù)據(jù)記錄、內(nèi)存等）的請求的處理是否可以接受。 （ 3） 性能配置 ： 核實在操作條件保持不變的情況下，測試對象在使用不同配置時其性能行為的可接受性。 （ 4） 負載測試 ： 核實在保持配置不變的情況下，測試對象在不同操作條件（如不同用戶數(shù)、事務數(shù)等）下性能行為的可接受性。 （ 5） 強度測試 ： 核實測試對象性能行為在異?；驑O端條件（如資源減少或用戶數(shù)過多）之下的可接受性。 性能評價通常是和用戶代表一起協(xié)作并且以多級方法執(zhí)行的。 性能分析的第一級涉及單一主角 /用例實例的結果評價和多個測試執(zhí)行的結果比較。例如，在測試對象上沒有其他活動的情況下，記錄單一主角執(zhí)行單一用例的性能行為，并將結果與相同主角 /用例的其他幾個測試執(zhí)行進行比較。第一級分析有助于確定可以表明系統(tǒng)資源中存在爭用的趨勢，該趨勢將影響從其他性能測試結果所得出的結論的有效性。 分析的第二級檢查特定主角 /用例執(zhí)行的摘要統(tǒng)計信息和實際數(shù)據(jù)值，以及測試對象的性能行為。摘要統(tǒng)計信息包括響應時間的標準偏差和百分位分布，這些信息顯示了系統(tǒng)響應的變動情況，正如每個主角所見到的一樣。 分析 的第三級有助于理解性能問題的起因和加權值。該詳細分析采用低級數(shù)據(jù)并且使用統(tǒng)計方法，幫助測試員從數(shù)據(jù)中得出正確的結論。詳細分析為決策提供客觀和定量的標準，但是它耗時較長，并且要求對統(tǒng)計學有基本的理解。 當性能行為差異確實存在，或是由于某些與測試數(shù)據(jù)收集相關的隨機事件引 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 14 起時，詳細分析使用統(tǒng)計加權值的概念來幫助理解。即認為在基本級上，任何事件都具有隨機性。統(tǒng)計測試確定是否存在無法用隨機事件解釋的系統(tǒng)差異。 第二章 LoadRunner 概述 簡介 自動性能測試 自動性能測試是 一項規(guī)范，它利用有關產(chǎn)品、人員和過程的信息來減少應用程序、升級應用程序或修補程序部署中的風險。自動性能測試的核心原理是通過將生產(chǎn)時的工作量應用于預部署系統(tǒng)來衡量系統(tǒng)性能和最終用戶體驗。構造嚴密的性能測試可回答如下問題： （ 1） 應用程序是否能夠很快地響應用戶的要求？ （ 2） 應用程序是否能處理預期的用戶負載并具有盈余能力？ （ 3） 應用程序是否能處理業(yè)務所需的事務數(shù)量？ （ 4） 在預期和非預期的用戶負載下，應用程序是否穩(wěn)定？ （ 5） 是否能確保用戶在真正使用軟件時獲得積極的體驗？ 通過回答以上問題，自動性能測試可以量 化更改業(yè)務指標所產(chǎn)生的影響。進而可以說明部署的風險。有效的自動性能測試過程將有助于做出更明智的發(fā)行決策，并防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障和解決可用性問題。 在現(xiàn)階段，隨著軟件開發(fā)技術快速發(fā)展，日趨成熟，現(xiàn)代應用程序的復雜性也在急劇上升。應用程序也許使用數(shù)十個或數(shù)百個組件就能從事曾一度用紙或手來處理的工作。在業(yè)務處理過程中，應用程序的復雜程度與潛在故障點的數(shù)量有直接的關聯(lián)。故障點越多，找出問題根源的難度就越大。 此外，不管是因為要提供具有競爭力的優(yōu)勢還是因為要響應業(yè)務條件的變化，軟件應用程序每周、每月和每年都在發(fā)生著變化。 而這一系列的變化又將導致其他風險，各公司必須對這些風險進行管理。 驚人的變化速度和軟件復雜性的急劇上升也給軟件開發(fā)過程帶來了巨大的風險。嚴格的性能測試是量化和減少業(yè)務風險最常見的策略。使用 LoadRunner進行自動負載測試應用程序部署過程中必不可少的部分。 全球業(yè)務優(yōu)化科技（ BTO）的領導者美科利（ Mercury）公司通過在多年積累的經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，自動化測試解決方案通常使用四種主要組件來創(chuàng)建和運行測 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 15 試。其中包括： Virtual User Generator 將最終用戶業(yè)務流程捕捉到自動化腳本中。Controller 可以組織、驅(qū)動、管理和監(jiān)控負載。 Load Generator 可以在執(zhí)行階段運行虛擬用戶。 Analysis Engine 可以查看、仔細分析和對比測試結果。 有些機構通過將流程分割成獨立的階段，成功地實施了自動化性能測試。美科利認為，雖然每個性能測試的實施過程都有所差異，但廣義上說，該流程可以分為以下四個階段 ——設計、創(chuàng)建、執(zhí)行和診斷 /調(diào)優(yōu)。 設計階段包括定義被測業(yè)務流程，定義業(yè)務流程的平均或峰值生產(chǎn)時，并制定系統(tǒng)總體的用戶和響應時間目標。該階段中，性能測試小組將和業(yè)務部門（ LOB）合作，收集性能需求。性 能需求主要分為業(yè)務需求、技術需求、系統(tǒng)需求和團隊需求等四種。 創(chuàng)建階段的任務包括對設計階段所確定的業(yè)務流程和工作負荷進行調(diào)優(yōu)，使其成為自動化組件，可推動形成反復的、實際的負載。它分為自動化安裝和環(huán)境安裝兩個重點。自動化安裝通常是由性能工程師來完成包括腳本創(chuàng)建、交易、參數(shù)化、場景、監(jiān)測器等一系列連續(xù)任務。環(huán)境安裝包括裝配必需的硬件、軟件和數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)一個成功的、真實的負載測試。 執(zhí)行階段包括運行負載場景和衡量系統(tǒng)性能。它是由多種 性能測試所組成的多步驟進程。每種類型的測試可以提供必要信息， 則 能夠充分了解應用發(fā)布 的業(yè)務風險。負載測試的種類包括基線測試、性能測試、標準測試、滲透測試、峰值測試等。 診斷和調(diào)優(yōu)階段的重點在于定位問題，協(xié)助快速解決問題，并調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以最大化系統(tǒng)性能。在性能測試期間和性能測試之后，可以通過對監(jiān)控、分析、調(diào)優(yōu)、診斷四個步驟的反復運行，進一步實現(xiàn)性能的最優(yōu)化。 介紹 Mercury LoadRunner 通過在部署新系統(tǒng)或更新之前檢測瓶頸，防止生產(chǎn)中發(fā)生耗資不菲的性能問題?？梢则炞C新的或更新的應用程序在推出前將提供預期的業(yè)務成果，防止硬件和基礎架構上的過度開銷。它是 具備行業(yè)標準的負載測試解決方案，用于預測系統(tǒng)行為和性能，它也是如今市場中唯一集成負載測試、調(diào)整和診斷的方案。通過 LoadRunner Web 測試軟件，可以衡量端對端性能、診斷應用程序和系統(tǒng)瓶頸以及進行調(diào)整以獲得更佳性能，所有這些都通過單點控制實現(xiàn)。它支持廣泛的企業(yè)環(huán)境，包括 Web 服務、 J2EE 和 .NET。 使用 LoadRunner 能夠： （ 1） 準確了解端對端系統(tǒng)的性能。 （ 2） 驗證新的和更新的應用程序使其符合特定的性能需求。 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 16 （ 3） 確定并消除開發(fā)生命周期中的性能瓶頸。 LoadRuner 包含下列組件： （ 1） 虛擬用戶生成器 ： 用于捕獲最終用戶流程和創(chuàng)建自動性能測試腳本 。 （ 2） Controller：用于組織、驅(qū)動、管理和監(jiān)控負載測試。 （ 3） 負載生成器：用于通過運行虛擬用戶生成負載。 （ 4） Analysis：有助于查看、分析和比較性能結果。 負載測試通常由五個階段組成：計劃、腳本創(chuàng)建、場景定義、場景執(zhí)行和結果分析 。 計劃負載測試：定義性能測試要求，例如并發(fā)用戶的數(shù)量、典型業(yè)務流程和所需響應時間。 創(chuàng)建 Vuser 腳本：將最終用戶活動捕獲到自動腳本中。 定義場景：使用 LoadRunner Controller 設置負載測試環(huán)境。 運行場景：通過 LoadRunner Controller 驅(qū)動、管理和監(jiān)控負載測試。 分析結果：使用 LoadRunner Analysis 創(chuàng)建圖和報告并評估性能。 的功能 Controller 是用來創(chuàng)建、管理和監(jiān)控測試的中央控制臺。使用 Controller 可以運行用來模擬實際用戶執(zhí)行的操作的示例腳本，并可以通過讓多個虛擬用戶同時執(zhí)行這些操作來在系統(tǒng)中創(chuàng)建負載。 （ 1） 打開 “ Mercury LoadRunner” 窗口。 選擇 “ 開始 ” “ 程序 ” “ Mercury LoadRunner” “ LoadRunner” 。將打開 “ Mercury LoadRunner Launcher” 窗口。 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 圖 21 LoadRunner 主界面圖 （ 2） ControllerLoadRunner 在 “ 負載測試 ” 選項卡中，單擊 “ 運行負載測試 ” 。默認情況下，LoadRunnerController 打開時將顯示 “ 新建場景 ” 對話框。 圖 22 “新建場景”對話框 單擊 “ 取消 ” 。 （ 3） 打開示例測試。 從 Controller 菜單中選 擇 “ 文件 ” “ 打開 ” ，并打開 LoadRunner 安裝 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 18 \Tutorial 目錄中的 。 將打開 LoadRunner Controller 的 “ 設計 ” 選項卡， demo_script 測試將出現(xiàn)在 “ 場景組 ” 窗格中?？梢钥吹揭逊峙? 2 個 Vuser 運行測試。 如圖 23。 此時，可以準備運行測試了。 單擊“啟動場景”按鈕。將顯示 Controller 運行視圖， Controller 將開始運行場景。 在“場景組”窗格中，可以看到 Vuser 逐漸開始運行 并在系統(tǒng)上生成負載?？梢栽诼?lián)機圖上看到服務器對 Vuser 操作的響應度。 如圖 24。 圖 23 “場景組”窗格 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 圖 24 Controller 運行視圖 創(chuàng)建應用程序中的負載的同時，希望了解應用程序的實時執(zhí)行情況以及可能存在瓶頸的位置。使用 LoadRunner 的集成監(jiān)控器套件可以度量負載測試期間每個單一層、服務器和系統(tǒng)組件的性能。 LoadRunner 包括用于各種主要后端系統(tǒng)組件（其中包括 Web、應用程序、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和 ERP/CRM 服務器）的監(jiān)控器。 （ 1） 查看默認圖。 默認情況下， Controller 顯示正在運行的 Vuser 圖、事務響應時間圖、每秒點擊次數(shù)圖和 Windows 資源圖。前三個不需要配置。已配置了 Windows 資源監(jiān)控器以進行此測試。 通過正在運行的 Vuser— 整個場景圖，可以監(jiān)控指定時間正在運行的 Vuser數(shù)。可以看到 Vuser 以每分鐘 2 個 Vuser 的速率逐漸開始運行。 通過事務響應時間 — 整個場景圖，可以監(jiān)控完成每個事務所花費的時間?？梢钥吹娇蛻舻卿?、搜索航班、購買機票、查看線路和從系統(tǒng)注銷所花費的時間。 可以看到隨著越來越多的 Vuser 運行接受測試的應用程序，事務響應時間將增加，并且提供給客戶的服務水平將降低。 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 20 圖 25 正在運行 Vuser整個場景圖 圖 26 事務響應時間 整個場景圖 通過每秒點擊次數(shù) — 整個場景圖，可以監(jiān)控場景運行的每一秒內(nèi) Vuser 在Web 服務器上的點擊次數(shù)（ HTTP 請求數(shù)）。這樣可以跟蹤了解在服務器上生成的負載量。 通過 Windows 資源圖，可以監(jiān)控在場景執(zhí)行期間度量的 Windows 資源使用情況（例如 CPU、磁盤或內(nèi)存使用率）。 注意，每個度量顯示在圖例的彩色編碼行中。每行都與圖 中相同顏色的線條相對應。 選擇一行，圖中的相應線條將突出顯示，反之亦然。 （ 2） 查看錯誤信息。 如果計算機處理的負載很重，則可能遇到錯誤。 在可用圖樹中選擇錯誤統(tǒng)計信息圖并將其拖入 Windows 資源圖窗格中。錯誤統(tǒng)計信息圖提供了有關場景執(zhí)行期間發(fā)生錯誤時間及錯誤數(shù)的詳細信息。這些錯誤按照錯誤源（例如在腳本中的位置或負載生成器名）分組。 在此例中，可以看到 5 分鐘后系統(tǒng)開始遇到錯誤數(shù)不斷增加。這些錯誤是由響應時間降低引起的超時所導致的。 大學 200 屆 本科生畢業(yè)設計（論文） 21 圖 27 錯誤統(tǒng)計信息圖 測試運行結束時 ， LoadRunner 將提供一個深入分析部分，此部分由詳細的圖和報告組成?？梢詫⒍鄠€場景中的結果組合在一起來比較多個圖。也可以使用自動關聯(lián)工具將所有包含能夠?qū)憫獣r間產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)的圖合并，并確定出現(xiàn)問題的原因。使用這些圖和報告，可以容易地識別應用程序中的瓶頸，并確定需要對系統(tǒng)進行哪些更改來提高系統(tǒng)性能。 通過