http性能测试点滴

作者：樊春霖 腾讯移动互联网高级工程师
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WeTest 导读

在服务上线之前，性能测试必不可少。本文主要介绍性能测试的流程，需要关注的指标，性能测试工具apache bench的使用，以及常见的坑。

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什么是性能测试

性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。负载测试和压力测试都属于性能测试，两者可以结合进行。通过负载测试，确定在各种工作负载下系统的性能，目标是测试当负载逐渐增加时，系统各项性能指标的变化情况。压力测试是通过确定一个系统的瓶颈或者不能接受的性能点，来获得系统能提供的最大服务级别的测试。

性能测试的目标是什么

性能测试最终的目的，是找到系统的瓶颈，一般来说，是找到服务单机最大TPS(每秒完成的事务数)。

需要注意的是，服务的TPS需要结合请求平均耗时来综合考虑。例如：服务TPS压到1000，平均请求耗时500ms，但是假如我们定的服务请求耗时不能超过200ms，那么这个1000的TPS是无效的。

很多场景下，服务都会设置超时时间，若平均耗时超过此超时时间，则可认为服务处于不可用状态。

什么时候需要性能测试

1.功能测试完成之后，上线之前。

正常情况下，上线之前，都应该进行性能测试，尤其是请求量较大的接口，重点业务的核心接口，以及直接影响用户操作流程的接口。

2.各种大促，运营活动开始之前。

大促，运营活动，都会导致流量激增，因此上线之前做好压力测试，评估系统性能是否满足预估流量，提前做好准备。

举个反面例子：聚美优品，年年大促年年挂。

再来个正面的例子：每年双十一之前，阿里都会有全链路压测，各个业务自己也会有独立的压测，阿里在这块做得还是非常不错的。

怎么做性能测试

常见的http性能测试工具

1. httpload

1. wrk

1. apache bench

            最终我们选择apache bench

看上去wrk才是最完美的，但是我们却选择了ab。我们验证过各种工具请求数据是否准确，压测的时候，通过后台日志记录，最终得出结论，ab的请求数误差在千分之二左右，而其他两个工具在千分之五左右。

不过不得不说，wrk的确是一款非常优秀的压测工具，采用异步IO模型，能压到非常高的TPS。曾经用空逻辑接口压到过7w的TPS，而相同接口，ab只能压到2w多。

apache bench的使用

前面已经给了一个简单的例子了，下面详细介绍下ab的使用。

如何安装？如果docker容器已经安装的apache，那么恭喜，ab是apache自带的一个组件，不用重新安装了。当然，也可以自己单独安装apache bench。

            ab 常用参数介绍

参数说明：
格式：ab [options] [http://]hostname[:port]/path

-n requests Number of requests to perform     //本次测试发起的总请求数
-c concurrency Number of multiple requests to make　　 //一次产生的请求数（或并发数）
-t timelimit Seconds to max. wait for responses　　　　//测试所进行的最大秒数，默认没有时间限制。
-r Don't exit on socket receive errors.     // 抛出异常继续执行测试任务 
-p postfile File containing data to POST　　//包含了需要POST的数据的文件，文件格式如“p1=1&p2=2”.使用方法是 -p 111.txt

-T content-type Content-type header for POSTing
//POST数据所使用的Content-type头信息，如 -T “application/x-www-form-urlencoded” 。 （配合-p）
-v verbosity How much troubleshooting info to print
//设置显示信息的详细程度 – 4或更大值会显示头信息， 3或更大值可以显示响应代码(404, 200等), 2或更大值可以显示警告和其他信息。 -V 显示版本号并退出。
-C attribute Add cookie, eg. -C “c1=1234,c2=2,c3=3” (repeatable)
//-C cookie-name=value 对请求附加一个Cookie:行。 其典型形式是name=value的一个参数对。此参数可以重复，用逗号分割。
提示：可以借助session实现原理传递 JSESSIONID参数， 实现保持会话的功能，如-C ” c1=1234,c2=2,c3=3, JSESSIONID=FF056CD16DA9D71CB131C1D56F0319F8″ 。
-w Print out results in HTML tables　　//以HTML表的格式输出结果。默认时，它是白色背景的两列宽度的一张表。
-i Use HEAD instead of GET
-x attributes String to insert as table attributes
-y attributes String to insert as tr attributes
-z attributes String to insert as td or th attributes
-H attribute Add Arbitrary header line, eg. ‘Accept-Encoding: gzip’ Inserted after all normal header lines. (repeatable)
-A attribute Add Basic WWW Authentication, the attributes
are a colon separated username and password.
-P attribute Add Basic Proxy Authentication, the attributes are a colon separated username and password.
-X proxy:port Proxyserver and port number to use
-V Print version number and exit
-k Use HTTP KeepAlive feature
-d Do not show percentiles served table.
-S Do not show confidence estimators and warnings.
-g filename Output collected data to gnuplot format file.
-e filename Output CSV file with percentages served
-h Display usage information (this message)

性能测试报告

测试报告应该包含以下内容。当然，根据场景不同，可以适当增减指标，例如有的业务要求关注cpu，内存，IO等指标，此时就应该加上相关指标。

常见的坑

1.AB发送的是http1.0请求。

2.-t可以指定时间，-n指定发送请求总数，同时使用时压测会在-t秒或者发送了-n个请求之后停止。但是-t一定要在-n之前（ab的bug，-n在-t之前最多只会跑5s）。

3.为了使测试结果更可靠，单次压测时间应在2分钟以上。

理论上，压测时间越长，结果误差越小。同时，可以在瓶颈附近进行长时间压测，例如一个小时或者一天，可以用来测试系统稳定性。许多系统的bug都是在持续压力下才会暴露出来。

4.小心压测客户端成为瓶颈。

例如上传，下载接口的压测，此时压测客户端的网络上行，下行速度都会有瓶颈，千万小心服务器还没到达瓶颈时，客户端先到了瓶颈。此时，可以利用多客户端同时压测。

5.ab可以将参数写入文件中，用此种方式可以测试上传文件的接口。

需要配合-p -t 使用。

$ ab -n 10000 -c 8 -p post_image_1k.txt -T "multipart/form-data; boundary=1234567890" http://xxxxxxx

文件内容如下：

6.ab不支持动态构建请求参数，wrk可配合lua脚本支持动态构建请求参数，还是比较牛的。

package.path = '/root/wrk/?.lua;'

local md5 = require "md5"
local body   = [[BI_login|userid{145030}|openid{4-22761563}|source{}|affiliate{}|creative{}|family{}|genus{0}|ip{180.111.151.116}|from_uid{0}|login_date{2016-11-04}|login_time{10:40:13}|extra{}|srcid{1}|snid{1002}|clientid{1253}|gameid{2100012}
BI_logout|userid{184103}|openid{4-22784181}|family{}|genus{0}|ip{218.2.96.82}|logout_date{2016-11-04}|logout_time{10:40:42}|extra{}|srcid{1}|snid{1002}|clientid{1253}|gameid{2100012}
BI_role_logout|roleid{184103}|userid{184103}|openid{4-22784181}|ip{218.2.96.82}|level{100}|money{468}|power{1}|exp{252}|lijin{0}|online_time{0}|mapid{0}|posx{0}|posy{0}|rolelogout_date{2016-11-04}|rolelogout_time{10:40:42}|extra{0}|srcid{0}|snid{1002}|clientid{1253}|gameid{2100012}
BI_logout|userid{71084}|openid{4-20974629}|family{}|genus{0}|ip{117.136.8.76}|logout_date{2016-11-04}|logout_time{10:40:43}|extra{}|srcid{1}|snid{1002}|clientid{1253}|gameid{2100012}]] 

--local body = "hello"
wrk.headers["Content-Type"] = "text/xml"

local i=0
request = function()
   i = i+1
   local path = "/v1/pub?gameid=510038&timestamp=%s&key=510038&type=basic&sign=%s"
   local time = os.time()*1000
   local v = "510038" .. time .. "basic98889999"
   local sign = md5.sumhexa(v)
   path = string.format(path, time, sign)
   --print(path)
   return wrk.format("POST", path, nil, body)
end

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