Selvstudium til præstationstest

Hvad er præstationstestning?

Test af ydeevne er en softwaretestproces, der bruges til at teste en softwareapplikations hastighed, responstid, stabilitet, pålidelighed, skalerbarhed og ressourceforbrug under en bestemt arbejdsbelastning. Hovedformålet med præstationstest er at identificere og eliminere ydeevneflaskehalse i softwareapplikationen. Det er en undergruppe af performance engineering og er også kendt som "Perfekt test".

Fokuset i Performance Testing er at kontrollere et softwareprograms:

• Speed – Bestemmer, om applikationen reagerer hurtigt
• Skalerbarhed – Bestemmer den maksimale brugerbelastning, som softwareapplikationen kan håndtere
• Stabilitet – Bestemmer, om applikationen er stabil under varierende belastning

Hvorfor er præstationstest vigtig?

Funktioner og funktionalitet, der understøttes af et softwaresystem, er ikke den eneste bekymring. En softwareapplikations ydeevne, såsom dens responstid, pålidelighed, ressourceforbrug og skalerbarhed, betyder noget. Målet med ydeevnetestning er ikke at finde fejl, men at eliminere flaskehalse i ydeevnen.

Ydelsestest udføres for at give interessenter information om deres applikation vedrørende hastighed, stabilitet og skalerbarhed. Endnu vigtigere er det, at ydelsestest afdækker, hvad der skal forbedres, før produktet kommer på markedet. Uden ydelsestest vil softwaren sandsynligvis lide af problemer som langsom kørsel, når flere brugere bruger den samtidigt, uoverensstemmelser på tværs af forskellige operativsystemer og dårlig brugervenlighed.

Ydelsestest afgør, om software opfylder kravene til hastighed, skalerbarhed og stabilitet under forventede arbejdsbelastninger. Applikationer, der sendes på markedet med dårlige ydeevnemålinger på grund af ikke-eksisterende eller dårlig ydeevnetest, vil sandsynligvis få et dårligt ry og ikke opfylde de forventede salgsmål.

Således, missionskritiske applikationer såsom rumopsendelsesprogrammer eller livreddende medicinsk udstyr bør ydeevnetestes for at sikre, at de kører i en lang periode uden afvigelser.

Ifølge Dunn & Bradstreet oplever 59 % af Fortune 500-virksomheder anslået 1.6 timers nedetid hver uge. I betragtning af at den gennemsnitlige Fortune 500-virksomhed med minimum 10,000 ansatte betaler 56 USD i timen, vil arbejdskraftdelen af ​​nedetidsomkostningerne for en sådan organisation være 896,000 USD om ugen, hvilket svarer til mere end 46 millioner USD om året.

Kun a 5 minutters nedetid of Google.com (19-aug-13) anslås at koste søgegiganten så meget som $ 545,000.

Det anslås, at virksomhederne har mistet salgsværdi $1100 per sekund på grund af en nylig Amazon Webserviceafbrydelse.

Derfor er præstationstest vigtig. For at hjælpe dig med denne proces, tjek denne liste over præstationstestværktøjer.

Typer af ydelsestest

Der er primært seks typer præstationstest i softwaretest, som er forklaret nedenfor.

• Belastningstest – kontrollerer applikationens evne til at udføre under forventede brugerbelastninger. Målet er at identificere ydeevneflaskehalse, før softwareapplikationen går live.
• Stresstest - indebærer at teste en applikation under ekstreme arbejdsbelastninger for at se, hvordan den håndterer høj trafik eller databehandling. Målet er at identificere bristepunktet for en ansøgning.
• Udholdenhedstest – Dette gøres for at sikre, at softwaren kan håndtere den forventede belastning over en længere periode. Det hjælper med at opdage problemer som hukommelseslækager og ressourceudtømning, der kun opstår under vedvarende drift.
• Spike test – tester softwarens reaktion på pludselige store stigninger i belastningen genereret af brugerne. I modsætning til stresstest fokuserer spiketestning specifikt på, hvordan systemet håndterer og genopretter sig efter skarpe, kortvarige trafikstigninger.
• Volumentestning – involverer at udfylde en database med en stor mængde data og overvåge det samlede softwaresystems adfærd. Målet er at kontrollere softwareapplikationens ydeevne under varierende databasevolumener.
• Skalerbarhedstestning – bestemmer softwareapplikationens effektivitet i forhold til at "skalere op" for at understøtte en stigning i brugerbelastningen. Det hjælper med at planlægge kapacitetsudvidelser til dit softwaresystem.

Almindelige præstationsproblemer

De fleste ydeevneproblemer drejer sig om hastighed, svartid, indlæsningstid og dårlig skalerbarhed. Hastighed er ofte en af ​​de vigtigste egenskaber ved en applikation. En langsomt kørende applikation vil miste potentielle brugere. Ydeevnetest sikrer, at en applikation kører hurtigt nok til at fastholde en brugers opmærksomhed og interesse. Følgende er almindelige ydeevneproblemer, hvor hastighed er en tilbagevendende faktor:

• Lang indlæsningstid – Indlæsningstiden er normalt den tid, det tager for en applikation at starte. Dette bør generelt holdes på et minimum. Selvom nogle applikationer er umulige at indlæse på under et minut, bør indlæsningstiden holdes under et par sekunder, hvis det er muligt.
• Dårlig responstid - Svartid er den tid, det tager fra en bruger indtaster data i applikationen, indtil applikationen svarer på inputtet. Generelt bør dette være meget hurtigt. Hvis en bruger skal vente for længe, ​​mister de interessen.
• Dårlig skalerbarhed - Et softwareprodukt lider under dårlig skalerbarhed, når det ikke kan håndtere det forventede antal brugere, eller når det ikke rummer en bred nok række af brugere. Load Testing bør gøres for at være sikker på, at applikationen kan håndtere det forventede antal brugere.
• Flaskehals – Flaskehalse er forhindringer i et system, der forringer den samlede systemydelse. Flaskehalse er, når enten kodningsfejl eller hardwareproblemer forårsager et fald i gennemløbshastigheden under bestemte belastninger. Flaskehalse er ofte forårsaget af en defekt del af koden. Nøglen til at løse et flaskehalsproblem er at finde den del af koden, der forårsager afmatningen, og forsøge at løse det der. Flaskehalse løses generelt ved enten at reparere dårligt kørende processer eller tilføje yderligere hardware. almindelige præstationsflaskehalse er:
  • CPU udnyttelse
  • Hukommelsesudnyttelse
  • Netværksudnyttelse
  • Operating Systembegrænsninger
  • Diskbrug

Sådan laver du præstationstest

Metoden, der anvendes til præstationstestning, kan variere meget, men målsætningen for præstationstests forbliver den samme. Det kan hjælpe med at demonstrere, at dit softwaresystem opfylder visse foruddefinerede præstationskriterier. Eller det kan hjælpe med at sammenligne ydeevnen af ​​to softwaresystemer. Det kan også hjælpe med at identificere dele af dit softwaresystem, som forringer dets ydeevne.

Nedenfor er en generel proces for, hvordan man udfører performancetest.

Trin 1) Identificer dit testmiljø

Kend dit fysiske testmiljø, produktionsmiljø og hvilke testværktøjer der er tilgængelige. Forstå detaljerne om hardware-, software- og netværkskonfigurationer, der bruges under testning, før du begynder testprocessen. Det vil hjælpe testere med at skabe mere effektive tests. Det vil også hjælpe med at identificere mulige udfordringer, som testere kan støde på under performancetestprocedurerne.

Trin 2) Identificer præstationsacceptkriterierne

Dette inkluderer mål og begrænsninger for gennemløbshastighed, svartider og ressourceallokering. Det er også nødvendigt at identificere projektets succeskriterier uden for disse mål og begrænsninger. Testere bør have beføjelse til at fastsætte præstationskriterier og -mål, fordi projektspecifikationerne ofte ikke indeholder en bred nok variation af præstationsbenchmarks. Nogle gange er der slet ingen. Når det er muligt, er det en god måde at fastsætte præstationsmål på at finde en lignende applikation at sammenligne med.

Trin 3) Planlæg og design præstationstests

Bestem, hvordan brugen sandsynligvis vil variere blandt slutbrugere, og identificer nøglescenarier, der skal testes for alle mulige use cases. Det er nødvendigt at simulere en række forskellige slutbrugere, planlægge performancetestdata og skitsere, hvilke metrikker der skal indsamles.

Trin 4) Konfigurer testmiljøet

Forbered testmiljøet før udførelse. Arranger også værktøjer og andre ressourcer. Afspejl produktionsmiljøet så præcist som muligt for at sikre, at testresultaterne er realistiske og brugbare.

Trin 5) Implementer testdesign

Opret ydeevnetestene i henhold til dit testdesign.

Trin 6) Kør testene

Udfør og overvåg testene.

Trin 7) Analysér, finjustér og test igen

Konsolider, analyser og del testresultater. Finjuster og test derefter igen for at se, om der er en forbedring eller et fald i ydeevnen. Da forbedringer generelt bliver mindre med hver gentest, skal du stoppe, når flaskehalsen skyldes CPU'en. Så skal du muligvis overveje muligheden for at øge CPU-kraften.

Ydelsestestmålinger: Overvågede parametre

De grundlæggende parametre, der overvåges under præstationstest, omfatter:

• Processorbrug – den mængde tid processoren bruger på at udføre ikke-inaktive tråde.
• Hukommelsesbrug – mængden af ​​fysisk hukommelse, der er tilgængelig for processer på en computer.
• Disk tid – den tid, disken er optaget af at udføre en læse- eller skriveanmodning.
• Båndbredde - viser bits per sekund, der bruges af en netværksgrænseflade.
• Private bytes – Antallet af bytes, som en proces har allokeret, som ikke kan deles mellem andre processer. Disse bruges til at måle hukommelseslækager og -forbrug.
• Engageret hukommelse – mængden af ​​virtuel hukommelse, der bruges.
• Hukommelsessider/sekund – Antallet af sider, der skrives til eller læses fra disken for at løse hard page-fejl. Hard page-fejl opstår, når kode, der ikke er fra det aktuelle arbejdssæt, kaldes et andet sted fra og hentes fra en disk.
• Sidefejl/sekund – den samlede hastighed, hvormed fejlsider behandles af processoren. Dette sker, når en proces kræver kode uden for sit arbejdssæt.
• CPU-afbrydelser pr. sekund – det gennemsnitlige antal hardwareafbrydelser, som en processor modtager og behandler hvert sekund.
• Længde på diskkø – det gennemsnitlige antal læse- og skriveanmodninger i kø for den valgte disk i løbet af et samplingsinterval.
• Længde af netværksoutputkø – Længden af ​​outputpakkekøen i pakker. Alt mere end to betyder en forsinkelse, og flaskehalse skal stoppes.
• Netværksbytes i alt pr. sekund – den hastighed, hvormed bytes sendes og modtages på grænsefladen, inklusive framing-tegn.
• Responstid - tiden fra en bruger indtaster en anmodning, indtil det første tegn i svaret modtages.
• Gennemløb – den hastighed, hvormed en computer eller et netværk modtager anmodninger pr. sekund.
• Mængden af ​​forbindelsespooling – antallet af brugeranmodninger, der opfyldes af poolede forbindelser. Jo flere anmodninger, der imødekommes af forbindelser i puljen, desto bedre bliver ydeevnen.
• Maksimalt antal aktive sessioner – det maksimale antal sessioner, der kan være aktive på én gang.
• Hit-forhold – dette vedrører antallet af SQL sætninger, der håndteres af cachelagrede data i stedet for dyre I/O-operationer. Dette er et godt sted at starte for at løse flaskehalsproblemer.
• Hits per sekund – antallet af hits på en webserver i løbet af hvert sekund af en load test.
• Rollback segment – mængden af ​​data, der kan rulle tilbage på ethvert tidspunkt.
• Databaselåse – låsning af tabeller og databaser skal overvåges og omhyggeligt tunes.
• Top ventetider - overvåges for at bestemme, hvilke ventetider der kan reduceres, når det gælder, hvor hurtigt data hentes fra hukommelsen.
• Tråd tæller – En applikations tilstand kan måles ved antallet af tråde, der kører og er aktive i øjeblikket.
• Dagrenovation - involverer returnering af ubrugt hukommelse tilbage til systemet. Affaldsindsamling skal overvåges for effektivitet.

Præstationstest Testcases Eksempel

Nedenfor er eksempler på testtilfælde for ydeevnetest:

• Testcase 01: Bekræft at svartiden ikke er mere end 4 sekunder, når 1000 brugere tilgår hjemmesiden samtidigt.
• Testcase 02: Bekræft, at svartiden for programmet under belastning er inden for et acceptabelt område, når netværksforbindelsen er langsom.
• Testcase 03: Tjek det maksimale antal brugere, som programmet kan håndtere, før det går ned.
• Testcase 04: Tjek databasens udførelsestid, når 500 poster læses/skrives samtidigt.
• Testcase 05: Kontroller CPU- og hukommelsesforbruget for applikationen og databaseserveren under spidsbelastningsforhold.
• Testcase 06: Bekræft applikationens responstid under lav, normal, moderat og tung belastning.

Under selve udførelsen af ​​præstationstesten erstattes vage udtryk som acceptabel rækkevidde, tung belastning osv. af konkrete tal. Ydelsesingeniører indstiller disse tal i henhold til forretningskrav og applikationens tekniske landskab.

Performance Testing Bedste Practices

Ved at følge etablerede bedste praksis sikrer man, at performancetestning leverer pålidelige resultater. Disse retningslinjer hjælper teams med at undgå almindelige faldgruber.

• Spejl produktionsmiljøet – Konfigurer din testopsætning, så den afspejler produktionen så præcist som muligt. Forskelle i hardware- eller softwareversioner kan give misvisende resultater.
• Design realistiske testscenarier – Opret testcases, der simulerer faktisk brugeradfærd, herunder tænketider og samtidige transaktionsblandinger.
• Brug percentilbaserede målinger – Stol på svartider i den 90. og 95. percentil i stedet for kun gennemsnit. Percentiler afslører latenstid i slutningen af ​​processen, som gennemsnit kan skjule.
• Test tidligt og løbende – Integrer performancetest i CI/CD-pipelinen i stedet for at behandle det som en sidste fase.
• Dokument- og baselineresultater – Registrer resultater fra hver testkørsel. Sammenligning af nye resultater med baselines gør det nemt at opdage regressioner på tværs af udgivelser.

Hvordan AI transformerer præstationstest

Kunstig intelligens er reshaping Performancetest ved at automatisere komplekse analyseopgaver og aktivere prædiktive funktioner. AI-drevne værktøjer analyserer historiske data, registrerer mønstre og giver handlingsrettede anbefalinger uden behov for menneskelig indgriben i hvert trin.

• Prædiktiv anomalidetektion – AI-algoritmer analyserer ydeevnemålinger i realtid under belastningstests og markerer afvigelser, før de eskalerer til kritiske fejl.
• Automatiseret rodårsagsanalyse – AI-drevne værktøjer korrelerer data på tværs af distribuerede systemer for at identificere de præcise komponenter, der forårsager forringelse af ydeevnen.
• Intelligent testoptimering – Maskinlæringsmodeller identificerer redundante testscenarier og foreslår optimale konfigurationer, hvilket reducerer udførelsestiden og samtidig opretholder dækningen.
• Selvhelende testscripts – AI tilpasser testscripts, når applikationsgrænseflader ændres, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne for performancetestpakker.

Værktøjer til præstationstest

Der findes en bred vifte af værktøjer til performancetestning på markedet. Det værktøj, du vælger til testning, afhænger af mange faktorer, såsom typer af understøttede protokoller, licensomkostninger, hardwarekrav og platformunderstøttelse. Nedenfor er en liste over populære testværktøjer.

• HP LoadRunner - er et af de mest populære værktøjer til performancetestning på markedet. Dette værktøj er i stand til at simulere hundredtusindvis af brugere og udsætte applikationer for virkelige belastninger for at bestemme deres adfærd under forventede belastninger. LoadRunner har en virtuel brugergenerator, som simulerer handlinger af levende menneskelige brugere.
• JMeter - et af de førende open source-værktøjer, der bruges til belastningstest af web- og applikationsservere. Det understøtter flere protokoller og tilbyder omfattende rapporteringsmuligheder.

Ofte Stillede Spørgsmål