性能测试与可伸缩性测试

测试软件应用程序不再像确保其功能正常工作那样简单。可扩展性测试的重要性不容忽视，因为任何人都可以随时随地访问公开可用的应用程序。不再关心您的应用程序在本地的执行方式。现在，您必须确保您的应用程序从世界各地的多个位置、不同的设备、网络条件可靠，并随着用户数量的增加和减少而无缝执行。从软件开发的角度来看，可扩展性测试曾经是一个”好有”的地方，由于用户需求和现代互联网的自然演变，它已演变为”必有”。

虽然应用程序的功能需要顺利、完美地工作，但用户可能会受到其稳定性和响应性的影响。性能测试是非功能测试的一个重要方面。有许多形式的性能测试变得必要，具体取决于该特定应用程序预期的使用类型。接下来让我们详细了解性能测试的过程。

什么是 Web 应用程序性能测试？

性能测试是指在不同使用（压力）级别下分析应用程序的速度、响应性、可扩展性和稳定性等。为此，开发人员可以通过手动方法或特定性能测试工具人为地诱导较高的使用周期。我们将在本文的稍后部分介绍其中一些。

性能测试主要有三种类型。测试应用程序性能的主要方法是应用不同的负载级别并分析其性能。

负载测试

负载测试提供了有关应用程序如何以不同使用量进行详细了解。也诱发突然的使用量高峰，以确定应用程序如何响应并监控基础架构随之扩展。创新的负载测试工具（如 LoadView ）允许根据来自分布式地理位置的流量分析应用程序。这种类型的测试对于全局用户群至关重要。

耐力测试

耐久性测试是另一种有用的测试类型，其中应用程序长时间承受更高的负载。耐久性测试的主要好处是识别内存泄漏等问题，这些问题可能是由长时间的高使用率和基础结构中的其他弱点引起的。

压力测试

压力测试随着软件弹性工程的概念而流行起来。它允许开发人员识别应用程序（或其一个或多个组件）由于极高的使用率而失败的点。虽然对于那些不熟悉软件弹性工程的人来说，将应用程序或系统推向临界点似乎违反直觉，但它为开发人员和测试人员提供了关于系统在崩溃之前可以承受多少负载或压力的洞察。毫无疑问，失败是会发生的，最好为此做好准备。压力测试还将演示您的系统如何响应和恢复。压力测试也可能表明基础设施和容量投资是必要的。

假设您将推出新产品和营销活动，并且您估计了将生成到您的网站和应用程序的流量。如果在压力测试期间，您的应用程序比预期提前失败，这表明可能需要更多的系统资源来处理计划中的进站流量水平。

什么是可扩展性测试？

与性能测试相比，可伸缩性测试是指分析系统如何响应并发用户数的变化。系统应进行扩展或缩减，并调整所用资源量，以确保用户在同时使用用户数量时仍具有一致和稳定的性能。

还可以对硬件、网络资源和数据库进行可伸缩性测试，以查看它们如何响应不同数量的并发请求。与负载测试相比，在分析系统如何响应各种负载级别时，可伸缩性测试可分析系统对不同负载级别的响应程度。后者在容器化环境中尤其重要。

性能测试过程

许多因素决定了每个应用程序所需的性能测试的类型和数量。但是，这些是一些一般步骤，将让你走上正确的道路。

建立基线

必须建立基线，以便衡量任何过程的结果。性能测试也不例外。开发人员可以执行基本测试，以确定应用程序可以容纳的最大负载，而不会影响响应时间和稳定性。然后可以记录基线，并与将来的测试进行比较。基线对于要执行改进和/或纠正措施时特别有用。

某些开发人员维护具有与生产环境相同的规范和配置的暂存应用程序，并将其与改进的实例进行比较。此方法的好处是可以在这两个环境中执行新的测试，以便还可以涵盖以前未识别的方案。

瀑布图

此步骤在性能优化过程的各个阶段执行。但是，它的主要目的是确定应用程序相对比其他速度较慢的组件或函数。必须查明这些领域，以便具体对这些领域采取补救行动。

详细的瀑布分析将产生请求到应用程序的每个方面所消耗的时间的细分，例如 DNS、第一个数据包之前的时间和 SSL。

Performance Testing

关于性能测试，要记住的重要一点就是它是一个连续的过程。应用程序的使用量可能会随着时间的推移而增加，需要定期关注。性能测试过程可以总结如下：

建立基准后，下一步是计划测试。每次测试应用的负载量将取决于具有特定级别数（1X-10X）的刻度。其他因素，如使用/功能类型和请求的地理分布，也可以根据具体情况考虑。

此后可以执行测试。根据其功能的大小和复杂性，可以手动或通过第三方工具（如 LoadView）进行测试。这些工具将允许开发人员记录操作序列，然后由平台以更大的数量复制这些操作，以模拟更高的负载。

分析结果后，就有可能确定导致延迟或不稳定的应用程序区域。性能测试平台提供多种类型的报告，例如最佳和最差加载时间、单个请求的详细数据、瀑布图表和错误报告。后者对于识别功能测试中通常不会发生的运行时错误非常重要。

识别架构瓶颈

内存泄漏是开发人员最烦人的问题之一。它们不一致发生，而且相对难以识别。但这些并不是那种可以出现的问题。 CPU、I/O 和网络是其他一些可能受到影响的区域。大多数现代应用程序使用容器化环境。虽然许多这些容器编排平台提供了多种形式的自动缩放，但基础结构始终会导致瓶颈。

纠正措施

纠正措施可以是双重的。首先，必须解决应用程序中确定的所有性能问题，有关问题与它的功能有关。这些可以在代码和数据库交互中进行优化。可以通过调整分配给应用程序的硬件设备的数量或类型来快速解决基础结构瓶颈。然而，这只有在一定程度上才有可能，这既是由于物理限制，也是由于财务限制。更复杂的场景可能需要更改负载平衡设置，并将服务器分散到区域数据中心。

完成这些操作后，下一步是再次执行性能测试。这是必要的，以便可以验证和量化所应用的补救措施。然后，这些新结果可以与基线进行比较，并与外部应用进行基准测试。比较结果可以指示以前存在的瓶颈和延迟在何种程度上可用。

之后，该过程重新开始。可以更新基线和性能测试，也可以计划新的测试。