Tipos de Teste de Carga e Simulações

Por que Testes de Carga e Testes de Desempenho são Importantes

No mundo digital acelerado de hoje, onde a presença online é fundamental para os negócios, garantir o desempenho e a confiabilidade de sites e aplicações web é indispensável. Páginas web ineficientes, seja por carregar lentamente ou serem não responsivas, impactam diretamente a receita financeira. É crucial realizar testes de performance com simulações de carga apropriadas para evitar desastres potenciais. Quando não executados corretamente, usuários frustrados tendem a abandonar tarefas e buscar soluções alternativas, mesmo que o problema seja resolvido posteriormente. Essa perda de engajamento não afeta apenas a receita, mas também prejudica a confiança do consumidor e a integridade da marca, o que pode ser mais prejudicial para o negócio. A resolução atrasada piora o desafio de reconstruir a confiança com os consumidores e prolonga a realização de retornos sobre investimentos em produtos, equipes e organizações. Portanto, testes e monitoramento de desempenho tornaram-se componentes indispensáveis do desenvolvimento de software e aplicações.

Testes de desempenho com simulação de carga desempenham um papel fundamental nesse processo, permitindo que organizações avaliem a escalabilidade e a capacidade de resposta de seus sistemas sob várias condições. Entre a grande variedade de métodos de simulação de carga disponíveis, plataformas de teste de desempenho fornecem uma ampla gama de métodos como HTTP/S, headless e testes baseados em navegador real. Neste artigo, vamos destacar os principais aspectos de cada um, seguidos por uma matriz comparativa que você pode usar para escolher a abordagem de simulação apropriada.

Diferentes Tipos de Testes de Carga e Desempenho

Teste de Carga: Teste de carga envolve submeter um sistema a cargas previstas para avaliar sua resposta. O objetivo principal é determinar como o sistema se comporta sob condições normais e de pico de carga. Ao aumentar gradualmente a carga, os testadores podem identificar gargalos de desempenho, como tempos de resposta lentos ou limitações de recursos.

Teste de Estresse: Teste de estresse vai além do teste de carga ao levar o sistema ao seu limite e além. O objetivo é identificar o ponto de ruptura ou limiar no qual o sistema falha. Os testadores aplicam cargas excepcionalmente altas ou cenários inesperados para observar como o sistema lida com condições extremas. O teste de estresse ajuda a descobrir vulnerabilidades, fraquezas e potenciais pontos de falha sob pressão intensa.

Teste de Resistência (Soak Testing): Teste de resistência, também conhecido como teste de durabilidade, avalia a estabilidade do sistema por um período prolongado sob carga sustentada. Diferentemente de outros testes que focam em métricas imediatas de desempenho, o teste de resistência avalia desempenho a longo prazo, vazamentos de recursos e problemas de memória. Esse tipo de teste é particularmente crucial para sistemas críticos, garantindo que eles mantenham desempenho ideal por longos períodos sem degradação.

Teste de Picos (Spike Testing): O teste de picos avalia como o sistema responde a picos súbitos ou flutuações no volume de tráfego. Envolve aumentar e diminuir rapidamente a carga para simular cenários do mundo real, como promoções relâmpago ou conteúdos virais. O teste de picos ajuda a determinar se o sistema pode escalar dinamicamente para acomodar aumentos repentinos no tráfego sem falhar ou sofrer indisponibilidade.

Teste de Volume: Teste de volume avalia o desempenho do sistema sob um grande volume de dados. Foca em lidar com grandes conjuntos de dados, transações ou interações de usuários sem comprometer o desempenho ou a estabilidade. Ao analisar como o sistema gerencia armazenamento, recuperação e processamento de dados, o teste de volume garante escalabilidade e eficiência conforme os volumes de dados aumentam.

Teste de Concorrência: Teste de concorrência avalia como o sistema lida com múltiplos usuários ou transações simultâneas. Avalia mecanismos de controle de concorrência, estratégias de bloqueio de banco de dados e alocação de recursos para prevenir conflitos e garantir integridade dos dados. Ao simular cenários de acesso concorrente, os testadores identificam gargalos relacionados ao processamento paralelo e contenção de recursos.

Teste de Escalabilidade: Teste de escalabilidade avalia a capacidade do sistema de lidar com cargas crescentes adicionando recursos ou escalando horizontalmente. Envolve analisar como métricas de desempenho como tempo de resposta, taxa de transferência e utilização de recursos mudam à medida que o sistema escala. O teste de escalabilidade ajuda organizações a tomar decisões informadas sobre atualizações de infraestrutura, alocação de recursos e planejamento de capacidade para suportar demandas crescentes de usuários.

Simulação de Carga Baseada em HTTP Explicada

A simulação de carga baseada em HTTP, também conhecida como teste a nível de protocolo, envolve gerar requisições HTTP para simular interações de usuários com o sistema. Essa abordagem foca na avaliação do desempenho de servidores web, APIs e infraestrutura backend ao emular diretamente os protocolos de comunicação usados em transações web.

Nos primeiros dias da nossa era digital, os testes baseados em HTTP eram amplamente preferidos. No entanto, com o surgimento de tecnologias avançadas de clientes web, como aquelas usadas em aplicações web 2.0 modernas, esse método tornou-se ultrapassado. Da mesma forma, ferramentas tradicionais de teste de desempenho como o JMeter também perderam relevância. Diferentemente das aplicações modernas, que dependem muito de scripts no lado do cliente, os testes baseados em HTTP ignoram esses scripts, tornando-os ineficazes para medir desempenho de forma precisa. Além disso, a ausência de IDs de sessão gerados no lado cliente limita a simulação de casos complexos de uso ao nível do protocolo.

Embora os testes baseados em HTTP causem pouca sobrecarga nas máquinas de injeção de carga e possam suportar até 800 sessões simultâneas, eles enfrentam dificuldades com cenários complexos baseados em protocolo. Engenheiros de desempenho têm que lidar com parâmetros dinâmicos como cookies e IDs de sessão, o que pode complicar a implementação dos testes. Além disso, mudanças nos nomes de formulários web após atualizações do sistema frequentemente levam a falhas nos scripts baseados em HTTP.

Script de Exemplo

O script de exemplo abaixo destaca a natureza muito técnica desses scripts. Se um atributo técnico da sua aplicação mudar, você precisará reescrever todo o script, o que não é tão simples.

//sample protocol level script
transaction TMain
var
hContext: number;
begin
WebPageUrl(“https://lab3/st/”, “Saudações”);
WebPageStoreContext(hContext);
WebPageLink(“Participe da experiência!”, ” – Novo Visitante”);
WebPageSubmit(“Continuar”, CONTINUE001, “Menu Principal”);
WebPageLink(“Produtos”, “ShopIt – Produtos”);
WebPageLink(NULL, “ShopIt – Produto”, 3);
WebPageSubmit(“Pesquisar”, SEARCH001, ” – Pesquisa”, 0, NULL, hContext);
end TMain;

dclform
CONTINUE001:
“name” := “jack”,
“New-Name-Button” := “Continuar”;

SEARCH001:
“search” := “bota”;

Scripts em nível de protocolo são bons para testes de nível de componente em ambientes de integração contínua e, devido à sua baixa utilização de recursos nas máquinas de injeção de carga, são o cenário perfeito para testes de estresse.

Vantagens

Leves e eficientes: Testes de carga baseados em HTTP focam exclusivamente na comunicação de rede, tornando-os menos intensivos em recursos comparados a abordagens baseadas em navegador.

Teste de escalabilidade: Esses testes podem avaliar a capacidade do servidor para lidar com um alto volume de requisições HTTP sem a sobrecarga de renderização de páginas web.

Simulação de Carga Baseada em Navegador Headless

A simulação de carga baseada em navegador headless adota uma abordagem mais abrangente ao emular interações de usuários no nível do front-end. Diferente dos testes baseados em HTTP, que focam na infraestrutura backend, essa metodologia replica como usuários reais interagem com aplicações web por meio da renderização e execução de código JavaScript.

Com a evolução das tecnologias web com o web 2.0, os testes enfrentaram grandes desafios. Testes tradicionais tinham dificuldade para lidar com aplicações ricas em navegadores, pois não conseguiam simular a lógica do lado cliente. Por isso, navegadores headless como HtmlUnit, PhantomJS e SlimerJS surgiram, oferecendo as vantagens de um navegador real sem a interface gráfica pesada.

Esses navegadores headless são amplamente usados hoje em automação de testes e testes de desempenho. Embora algumas empresas tenham desenvolvido suas próprias soluções, é mais simples confiar em opções suportadas pela comunidade para acompanhar as atualizações dos navegadores. Usar navegadores headless tem um custo: um servidor típico pode lidar com até oito sessões simultâneas.

Criar e personalizar scripts de teste não é muito difícil, especialmente para quem tem habilidades básicas de programação. Mas nem todos os navegadores headless oferecem reprodução visual, tornando a depuração mais complicada sem feedback visual.

Script de Exemplo

No script de exemplo abaixo, uma requisição POST simples é executada. É necessário ter conhecimento em programação Java para customizar esses scripts.

//sample phantomjs script
“use strict”;
var page = require(‘webpage’).create(),
server = ‘https://posttestserver.com/post.php?dump’,
data = ‘universe=expanding&answer=42’;

page.open(server, ‘post’, data, function (status) {
if (status !== ‘success’) {
console.log(‘Não foi possível enviar!’);
} else {
console.log(page.content);
}

phantom.exit();
});

Considerando isso, navegadores headless são indicados se você tem habilidades de programação e usa uma solução que permite reprodução visual dos scripts.

Vantagens

Simulação realista: Testes baseados em navegador headless oferecem uma representação mais precisa das interações do usuário, permitindo que organizações identifiquem gargalos de desempenho no front-end e problemas de experiência do usuário.

Teste end-to-end: Esses testes abrangem componentes tanto do front-end quanto do back-end, oferecendo uma visão holística do desempenho do sistema sob a perspectiva do usuário.

Simulação de Carga Baseada em Navegador Real

A simulação de carga baseada em navegador real representa o auge do realismo em testes de desempenho, ao empregar navegadores web reais para simular as interações dos usuários. Essa abordagem oferece uma precisão incomparável na replicação dos comportamentos dos usuários e desempenho do front-end.

Aplicações web 2.0 utilizam diversas tecnologias como JavaScript, Flash, AJAX e CSS. Para medir tempos de resposta ponta a ponta de forma precisa, é necessário um navegador completo. Testes de desempenho baseados em navegador real garantem que a funcionalidade e velocidade do site estejam alinhadas às expectativas dos usuários.

Essa solução de teste captura tempos de carregamento de imagens, JavaScript, CSS e mais, frequentemente apresentando dados por meio de gráficos waterfall para visualizar os tempos de carregamento dos componentes. Embora testagem baseada em navegador real necessite de um pouco mais de recursos, ela oferece uma simulação mais realista comparada a navegadores headless. Portanto, é o método preferido para testes. Implementar e manter scripts de teste é simples, já que as ações do usuário são refletidas com precisão e a reprodução visual facilita a depuração.

Script de Exemplo

No script de exemplo abaixo, o navegador abre uma URL, insere a senha do usuário e clica no botão de login.

//sample real browser-based script
transaction TMain
begin
BrowserStart(BROWSER_MODE_DEFAULT, 800, 600);

//navegar até o site de login
BrowserNavigate(“https://demo.com/TestSite/LoginForm.html”);
//definir a autenticação para o site seguro
BrowserSetText(“//INPUT[@name=’user’]”, “User1”);
BrowserSetPassword(“//INPUT[@name=’pwd’]”, “Password1”);
//Login
BrowserClick(“//INPUT[@value=’Login’]”, BUTTON_Left);
end TMain;

Afinal, a simulação com navegador real é útil para testes de carga ponta a ponta realistas. Contudo, não a utilize para testes de estresse, pois a carga sobre o servidor de injeção é muito alta.

Vantagens

Simulação autêntica do usuário: Testes baseados em navegador real imitam fielmente os comportamentos dos usuários, oferecendo insights sobre desempenho do front-end e experiência do usuário em diferentes navegadores e dispositivos.

Teste abrangente: Ao usar navegadores reais, as organizações podem descobrir problemas relacionados à compatibilidade entre navegadores, inconsistências de renderização e execução de scripts no lado cliente.

Comparação dos Tipos de Testes de Carga

Obviamente, existem boas razões e situações para simulações de usuário baseadas em protocolo, headless e navegador real. A matriz abaixo fornece algumas orientações sobre quando escolher a abordagem de teste adequada.

Esperamos que este artigo tenha sido útil para entender melhor os tipos de simulação de carga e testes de desempenho! Se você tiver dúvidas sobre como realizar testes de carga e estresse, ou se estiver curioso sobre a solução LoadView, sinta-se à vontade para entrar em contato com nossa equipe ou se inscrever para nosso teste gratuito. Ao se inscrever para o teste gratuito com LoadView, nós forneceremos alguns testes de carga complementares para que você possa começar imediatamente.