[JPT_08] 性能测试-测试结果之简化分析

目录结构

一、用户登录并发测试-结果分析
    1. 响应时间、业务成功率、并发量
    2. APDEX性能指数
    3. 系统资源使用
    4. 数据库监控
二、用户登录业务量测试-结果分析
    1. 并发量、响应时间、业务成功率、业务量、每秒事务数
    2. 系统资源使用
    3. 数据库监控
三、随机购物并发测试-结果分析
    1. 并发量、响应时间、业务成功率、每秒事务数
    2. 系统资源使用
    3. 数据库监控
四、随机购物业务量测试-结果分析


在上文[JPT_07] 性能测试-场景执行与结果收集的基础之上,本文对ECShop系统中用户登录场景(登录并发;登录业务量)、随机购买场景(购买并发;购买业务量)执行测试后的数据结果进行简要分析。

一、用户登录并发测试-结果分析

目标值:

获取测试指标提取阶段获得的用户登录并发的性能指标数据,如下:

测试项 响应时间 业务成功率 并发量 CPU使用率 内存使用率
登录 ≤5s 100% 100 ≤80% ≤80%
JMeter测试结果:
1. 响应时间、业务成功率、并发量

根据JMeter执行结果后的聚合报告、or生成的html样式测试报告结果分析,统计数据如下:

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从图中初步分析:
1)响应时间:登录并发测试场景中,并发量=100时,总体请求的平均响应时间≈3s,但具体到每个步骤执行的响应时间,本次以95%采样(100个采样点中的95个)数据计,有的已经超过5s,如首页访问、跳转登录页、提交登录这些过程未达到预期目标,需要重点关注和优化
2)业务成功率:并发量=100时,业务成功率=100%(测试脚本中设置有断言,可结合检查断言效果),符合预期目标
3)并发量:线程组设置100个线程,运行过程中未出现任何异常,满足100个线程并发操作的需求

2. APDEX性能指数

Apdex:APDEX性能指数(Application Performance Index),是一个国际通用标准,Apdex是用户对应用程序性能满意度的量化值。它提供了一个统一的测量和报告用户体验的方法,把最终的用户体验应用性能作为一个完整的指标进行统一度量

下图表示通用用户满意度区域,0表示没有满意的用户,1代表所有用户都满意。实际业务系统开发过程中,1是团队所追求的目标

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对于ECShop用户登录业务,100个用户并发登录的APDEX指标如下所示。从图中分析,整体Apdex值和单个步骤的Apdex值都比较小,表示用户满意度比较低,侧面说明服务器响应速度较慢。

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3. 系统资源使用

利用JMeter监控服务器资源,测试完成后的结果如下所示:洋红色表示CPU占比(×1000),大红色表示Memory占比(×1000)

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从图中分析:
100线程数运行,CPU占比90%-100%,Memory占比70%-80%,服务器资源占用已经达到or超过预期上限,需要重新部署资源调度分配

同时也可以结合服务器中的top命令动态监控服务器资源变化情况:
%Cpu(s)一行中的xxx id(%idle)表示某个时刻空闲CPU的占比,值越大说明服务器的CPU占用率越低;KiB Mem一行中xxx free表示空闲内存的总量

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以本次为例,某个时刻9.7 id对应90.3%的CPU占用,如果id值持续降低接近0,则CPU接近满负荷(100%占用)运行,服务器的压力必然增大;若持续满负荷运行较长时间,很可能引起用户请求的服务响应失败(如:500异常状态)

4. 数据库监控

利用Spotlight监控到服务器上MySQL数据库在执行测试过程中运行的SQL语句主要为SELECT类型,与被测登录业务对数据库的操作相符合

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若mysqld所占CPU、Memory较多,则需要重点优化Mysql数据库,如:减少sql查询请求数、对于页面上常用的数据进行缓存(如:Redis),降低Mysql服务器压力

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二、用户登录业务量测试-结果分析

目标值:

提取用户登录业务量测试的目标,如下:

测试项 响应时间 业务
成功率
业务量 并发量 CPU使用率 内存使用率
登录 ≤5s 100% 5w次/2h 100 ≤80% ≤80%

业务量目标是2h完成5w交易量,本次作简化操作,模拟执行测试10min的场景[50000/(2*3600) =6.94/s=4164/10min],即登录业务量的目标是10min完成4164次交易量

JMeter测试结果:
1. 并发量、响应时间、业务成功率、业务量、每秒事务数
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从上图分析:
1)并发量:线程组设置100个线程,运行过程中未出现任何异常
2)响应时间:以95%采样点计,登录业务量场景中的每个过程的响应时间基本都在4-5s范围内,还有优化空间
3)业务成功率:100%,过程中无响应错误;因测试时间到达后部分请求立刻停止,各个步骤的请求数存在差异,故未能保证业务的完整性
4)业务量:10min完成接近1900交易量,占目标值的45.6%,未达到预期目标;若考虑去除交易过程设置的总等待时间11s,理论上交易量比实际要高一些
5)每秒事务数:Throughput中的Transactions Per Second稳定在每秒3个左右,与预期的7个/s差距还比较大

2. 系统资源使用

登录业务量场景执行过程中,服务器上的CPU占用接近100%,已经超负荷;Memory占用接近89%,也已偏离了预期目标。mysqld服务的资源占用始终居于较高排行,需要重点优化MySQL数据化。

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3. 数据库监控
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SQL语句中主要为SELECT执行率,符合登录场景。Spotlight监控到的CPU占用100%,系统发出警告,分配资源调度需要优化。

三、随机购物并发测试-结果分析

目标值:

获取测试指标提取阶段获得的用户登录并发的性能指标数据,如下:

测试项 响应时间 业务成功率 并发量 CPU使用率 内存使用率
随机购买商品 ≤5s 100% 100 ≤80% ≤80%
JMeter测试结果:
1. 并发量、响应时间、业务成功率、每秒事务数
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从上图分析:
1)并发量:线程组设置100个线程,运行过程中的步骤[订单提交返回首页]出现了2个线程执行异常,其前2个步骤[收货信息提交、订单提交]开始服务器的事务处理能力明显下降,服务响应时间也随之大幅延缓
2)响应时间:随机购买场景中的整体响应时间较大,已经偏离目标值较远,特别是步骤[商品添加、收货信息提交、提交订单]需要重点关注优化
3)业务成功率:98.85%,未达到预期的100%。一方面可能是某些操作步骤对应代码的优化还有很大空间,数据库查询和存储数据的逻辑也需要优化,另一方面可能受限于服务器资源限制的关系
4)每秒事务数:执行开始的1min大致在10/s,第2min开始下降到3/s,而后继续执行的过程中大幅下降,说明此时服务器的处理能力下降很多

2. 系统资源使用
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从上图分析:
1)在测试过程中,CPU占比持续100%满负荷运行,且Waiting占比瞬时增高,服务器处理能力受阻,持续执行则很可能引起异常增多;Memory占比接近95%,也明显偏离了预期指标
2)相关联的,执行步骤[提交收货信息、提交订单]的Response Time持续走高,需要进一步分析这些步骤是否涉及操作数据库、是否需要大量缓存、是否调用第三方地址编辑控件等,以定位到具体原因,同时也需要考虑是否因此而导致CPU、Memory占用率大幅升高

3. 数据库监控
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SQL语句中的主要执行SELECT,其次是INSERTS,基本符合场景执行的设计过程,但INSERTS的展示不太明显,需要进一步分析是否是监控本身设置问题,or被测对象中SQL语句设计的原因,or因服务器资源占用而致使数据提交的过程受阻引起

四、随机购物业务量测试-结果分析

目标值:
测试项 响应时间 业务
成功率
业务量 并发量 CPU使用率 内存使用率
随机购买商品 ≤5s 100% 5w次/2h 100 ≤80% ≤80%
JMeter测试结果:

在设置的10min之内,100线程并未全部完成整个交易过程,如订单提交后的一些步骤明显已受阻,响应时间大幅延缓,服务器处理能力也明显减弱,正常业务难以完成,距离目标业务量很遥远,有必要优化配置、数据库优化、操作过程对应代码的优化。此时可利用二分法验证系统稳定性测试的最佳线程数,以适配服务器资源配置

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