#第7章06 软件性能测试

#8.1 本章定位

本章关注非功能需求中的性能问题。客观题常考性能指标和测试类型；主观题可能给出一个系统和性能需求，要求设计性能测试方案。

#8.2 软件性能定义

软件性能是软件的一种非功能特性，关注的不是软件是否能完成特定功能，而是软件运行过程中表现出来的时间和空间效率==与用户需求之间==的吻合程度。

从宏观上看，软件性能包括：

• 完成某一功能时的响应性；
• 增加软件功能或负载时保持响应性的能力，即可伸缩性。

软件性能属于非功能性需求。

#8.3 性能指标

第二次小测已考：响应时间、吞吐量、并发用户数、资源利用率。

视角

响应时间组成公式课件给出： $$ 响应时间=N1+N2+N3+N4+A1+A2+A3 $$

其中包含网络传输和应用/数据库等处理时间。课件文本中顺序显示为数据库服务器处理时间 $A2$，复习时重点理解响应时间由网络和各服务端处理时间共同构成。

吞吐量可表达为：

$$ F=\frac{VU \times R}{T} $$

其中：

• $F$：吞吐量；
• $VU$：虚拟用户个数；
• $R$：每个虚拟用户发出的请求数；
• $T$：性能测试所用时间。

资源利用率：

$$ 资源利用率=\frac{资源实际使用量}{资源总可用量} $$

#8.4 性能测试概述

性能测试是通过自动化测试工具模拟多种==正常、峰值以及异常负载条件==，对系统各项性能指标进行测试。

目的：验证软件系统是否能够达到用户提出的性能指标，同时发现软件系统中存在的性能瓶颈，==优化软件==，最后起到==优化系统的目的==

#8.6 性能测试类型

课件中明确出现的典型性能测试方法：负载测试、压力测试、容量测试等；后续还列出配置测试、并发测试、稳定性测试、基准测试。

#8.7 负载测试、压力测试、容量测试辨析

某项指标的极限值就是该项指标的容量

#8.5 性能测试步骤

#1. 标准五步流程（必背）

#① 熟悉应用：最关键的步骤之一

• ==了解系统架构==
• 请求类型（HTTP / RPC / AJAX）

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#② 测试需求分析

• UV（独立用户）
• 转吞吐量/响应时间指标

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#③ 测试准备

• 测试客户端机器准备：瓶颈在客户端和网络都不能评估服务端
• 测试数据准备：如果被测功能涉及数据库和高速缓存，通常需要预设很大的数据量才能凸显性能瓶颈
• 测试脚本准备：测试脚本的实现往往会花费比较长的时间
• 测试用例准备

设计测试用例的==原则==是可以满足预期性能指标测试用例要求的,就没有必要设计更多的内容,因为用例越多,执行的成本也越高

设计测试用例的==目标==是一次尽可能的包含多个测试要素

性能测试不同于其他的测试，要尽可能把性能测试用例设计得复杂，才有可能发现软件的性能瓶颈

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#④ 测试执行

需要监控测试客户端和服务器性能

• 多环境执行
• 监控 CPU / 内存 / IO / JVM
• 记录日志

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#⑤ 结果分析

• 响应时间
• 吞吐量
• 资源瓶颈
• 内存泄漏/锁竞争

课件提纲中的步骤包括测试需求、测试准备、测试执行、测试结果分析等。可整理为：

典型性能测试方法：负载测试，压力测试，容量测试

#性能需求分析

课件举例：开发可能提出“系统能否支撑 100 万 UV”，测试人员需要把它转换为熟悉的指标，如吞吐量和响应时间。

答题时要写：

• 用户量或业务量；
• 响应时间阈值；
• 吞吐量目标；
• 并发用户数；
• 资源利用率阈值；
• 稳定运行时长。

#测试环境

环境要说明：

• 硬件：服务器 CPU、内存、存储、网络；
• 软件：操作系统、数据库、中间件、JVM 等；
• 测试工具：JMeter、LoadRunner、监控工具等；
• 数据规模：是否接近生产。

#测试数据

如果功能涉及数据库或缓存，需要预设足够大的数据量才能暴露瓶颈。数据可来自线上脱敏数据，也可构造接近线上规模的数据。

#测试用例设计

性能测试用例要基于业务流程，目标是满足预期性能指标验证。课件强调性能测试不同于其他测试，应尽可能把性能测试用例设计得复杂，才可能发现性能瓶颈。

#8.8 性能测试情景题答题模板

题目给出一个系统和性能需求时：

1. 明确测试目标：验证指标、发现瓶颈、评估容量或稳定性。
2. 提取性能指标：响应时间、吞吐量、并发用户数、资源利用率、错误率、稳定运行时间。
3. 设计测试环境：硬件、软件、网络、数据库、中间件、监控工具。
4. 准备测试数据：接近生产规模，必要时脱敏或构造。
5. 设计测试场景：核心业务路径、读写比例、登录/查询/提交等事务。
6. 选择测试类型：负载、压力、容量、并发、稳定性等。
7. 生成测试用例和脚本：参数化数据，设置并发点和负载递增策略。
8. 执行并监控：监控响应时间、吞吐量、CPU、内存、磁盘、网络、数据库连接、线程等。
9. 分析结果：判断是否满足需求，定位瓶颈。
10. 调优后复测：对比基线和调优结果，输出报告。

常见扣分点：

• 只写“用 JMeter 测一下”，不写指标；
• 不说明测试数据规模；
• 混淆负载测试和压力测试；
• 不写监控指标；
• 不写结果分析和调优复测。

#8.9 小测关联

第二次小测已考：

• 性能测试指标：响应时间、吞吐量、并发用户数、资源利用率；
• 系统测试包含评估非功能性指标；
• 选择题中出现压力测试选项。

#8.10 本章复习检查题

#填空题

1. 常见性能测试指标包括________、________、和。
2. 性能测试典型方法包括________、和。
3. 吞吐量从业务角度可用________或 TPS 表示。

#选择题

1. 逐步增加负载直到响应时间超过指标，主要属于：A. 负载测试 B. 代码审查 C. 单元测试 D. 走查
2. 找系统最大并发用户数更接近：A. 容量测试 B. 字体测试 C. 需求评审 D. 桩测试

#判断题

1. 性能是功能性需求。
2. 压力测试关注系统在超出预期负载时的行为和稳定性。
3. 性能测试只需要记录响应时间，不需要监控资源利用率。

#参考答案

1. 填空：响应时间、吞吐量、并发用户数、资源利用率；负载测试、压力测试、容量测试；RPS。
2. 选择：A；A。
3. 判断：错；对；错。