负载测试

负载测试概述

确保软件和网站能够应对真实用户需求是任何开发项目的关键环节。负载测试，作为性能测试的一个重要子集，用于评估应用在不同用户活动水平下的表现——从正常流量到峰值负载，甚至压力场景以识别系统崩溃点。虽然开发团队通常优先关注功能性，但他们可能忽视了在高负载或高压条件下的用户体验。将负载测试整合到开发过程中，有助于保证无缝的性能和可靠性，为最终用户提供更流畅的体验，同时让应用准备好在真实环境中稳定运行。

如果您是负载测试的新手或准备运行您的首次负载测试，本页面将助您起步。在本教育指南中，我们将详细解读负载测试的定义、重要性、如何执行负载测试及更多内容！现代负载测试还验证分布式架构，如微服务、Kubernetes 等容器平台，以及流量模式和扩展行为动态变化的事件驱动系统。

为什么负载测试很重要？

每天，越来越多的人使用您的网络应用，因此确保它们顺畅运行至关重要。负载测试能确保您的应用能够处理可能面临的真实流量。它帮助防止崩溃、变慢以及用户不满。通过模拟实际用户流量，负载测试让您发现应用在压力下可能崩溃的地方，并在这些问题影响客户之前修复。越早发现和解决性能问题，长期来看所需的时间和资金成本就越少。

忽视性能问题的代价可能远超您的想象。实际上，CISQ 最新报告估计，2022 年糟糕的软件质量给美国经济造成至少 2.41 万亿美元的损失，其中包括约 1.52 万亿美元的累积技术债务。随着越来越多企业走向数字化，这一数字只会增长。软件中的漏洞和故障会导致网络攻击、数据泄露和财务盗窃等昂贵问题，严重损害您的业务。负载测试帮助您及早发现这些问题，避免推出性能不佳的应用或网站。

性能差的网站和应用会产生负面影响，甚至几秒钟的停机时间也会显著影响公司的利润。根据 Gartner 的一项研究，平均每分钟的停机成本为 5600 美元。2019 年 3 月，Facebook 一次 14 小时的宕机事件据估计造成了9000 万美元的损失。停机成本估计范围介于每小时 10 万至超过 54 万美元不等，具体取决于业务。另外，2019 年黑色星期五当天 Target 网站因无法承载激增流量而宕机，导致销售损失并损害客户体验。事故和应用性能不佳是财务的“死神”，对客户信任和忠诚度极具破坏性。

避免任何形式的停机对您和您的客户至关重要。借助负载测试工具进行负载测试，您可以确保网站或应用准备好应对用户访问。

负载测试类型

负载测试包括多种专门的测试方法，旨在评估应用在不同流量模式、工作负载和系统条件下的表现。尽管“负载测试”一词使用广泛，但组织通常结合多种性能和负载测试类型，以识别瓶颈、验证可扩展性及提高生产前的可靠性。

不同测试类型回答不同问题。有些测试关注应用能支持多少并发用户，有些评估系统在流量突增、长时间使用或超出常规生产负载的极端条件下的表现。

容量测试

容量测试衡量应用在速度和性能降级到不可接受门限之前，能支持多少用户、会话或交易。组织使用容量测试建立性能基线，识别基础设施瓶颈，更好地了解当前环境实际可支持的流量量，并决定何时需要扩展。

压力测试

压力测试通过将应用推至预期操作条件之外，识别崩溃点，并评估系统在过载状态下的弹性。与标准负载测试不同，压力测试故意使系统超负荷，以发现基础设施限制、资源耗尽问题和仅在极端流量条件下才出现的恢复难题。

突发测试

突发测试评估应用如何应对短时间内的流量骤增。这类测试帮助企业确定其系统是否能承受由产品发布、限时促销或病毒式营销活动引发的流量激增，并保证不会出现严重性能下降或停机。

浸泡测试（耐力测试）

浸泡测试，也称耐力测试，衡量应用在延长时间内持续活动时的表现。目标是发现长期稳定性问题，如内存泄漏、连接池耗尽、资源逐渐下降或性能衰退，这些问题在较短测试期间不会显现。

数据量测试

数据量测试评估应用在处理大量数据时的表现，而不仅仅侧重于用户流量。该测试帮助识别数据库、存储和后端处理瓶颈，这些瓶颈可能在处理大规模数据集、复杂查询、大宗交易或广泛报告操作时显现。

可扩展性测试

可扩展性测试衡量应用随着流量和工作负载增长时的扩展能力。组织利用可扩展性测试验证云自动扩展、负载均衡策略及基础设施弹性，确保系统能持续支持增长且性能不严重下降。

并发测试

并发测试评估应用在多个用户或进程同时访问相同资源时的处理能力。此测试帮助识别同步问题、事务冲突、竞争条件以及共享资源争用，防止这些问题影响应用稳定性、一致性和高并发下的可靠性。

负载测试与其他性能测试类型对比

负载测试属于性能测试的一个分类。负载测试关注预期的流量条件和实际工作负载，而其他类型的性能测试则评估系统稳定性、扩展性和弹性的不同方面。

在实际操作中，组织通常结合多种负载和性能测试以更全面地理解应用在真实环境下的可靠性、可扩展性及用户体验。

负载测试技术

• 压力测试 – 压力测试是一种在极限负载下测试系统的技术，以了解系统何时会失败或性能降级，帮助识别网站或系统的崩溃点。
• 突发测试 – 突发测试评估系统在负载突然快速增加时的性能，测试系统应对意外流量激增的能力，确保在突然使用高峰期间保持稳定。
• 耐力测试（浸泡测试） – 耐力测试是指在长时间内对系统施加显著负载，以发现如内存泄漏、数据库锁定等长期问题，这些问题通常仅在长时间使用后显现。
• 基线测试 – 基线测试用于建立系统在典型负载下的性能基准，关键用于比较未来测试结果并监控性能波动。
• 隔离测试 – 隔离测试通过单独测试系统的不同组件，定位具体性能问题。
• 并发测试 – 并发测试评估系统同时处理多个用户或进程访问时的能力，帮助识别与并发访问相关的瓶颈，如数据库锁和连接限制。
• 配置测试 – 通过在不同硬件或软件配置下运行负载测试，确定基础设施变更对系统性能的影响，包括内存大小、服务器类型或软件版本等，找出最佳配置以达到峰值性能。

负载测试与压力测试

负载测试和压力测试都属于性能测试范畴。负载测试确定网站或应用在正常及峰值负载下的行为，确保测试的功能能处理设计承载的负载。压力测试则确定网站或应用在超出正常及峰值条件下的表现，通过故意超载直到系统崩溃或故障来识别崩溃点并观察系统响应。压力测试旨在诱发故障以寻找崩溃点，而负载测试则用于测试您日常遇到的用户行为。在分析压力测试结果时您可以为意外做好准备，而分析负载测试结果可优化网站或应用，确保数字性能稳固。