如何結(jié)合用戶實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)制定有效的性能測(cè)試用例？

性能測(cè)試在軟件質(zhì)量保證中起著重要的作用，它包括的測(cè)試內(nèi)容豐富多樣。同一個(gè)系統(tǒng)，不同的測(cè)試設(shè)計(jì)及測(cè)試過(guò)程會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，也會(huì)有不同的解讀。合理的測(cè)試規(guī)劃與設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。本文重點(diǎn)介紹如何結(jié)合用戶實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)制定有效的性能測(cè)試用例。

一、系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)和用戶行為分析

用戶行為反映了用戶對(duì)系統(tǒng)的使用模式和應(yīng)用背景，在性能測(cè)試之前，我們首先需要分析用戶的使用習(xí)慣，確定系統(tǒng)的典型業(yè)務(wù)及發(fā)生時(shí)間。分析用戶行為是設(shè)計(jì)性能測(cè)試用例的第一步。

1、系統(tǒng)使用高峰時(shí)段分析

對(duì)于很多大型系統(tǒng)，都有業(yè)務(wù)集中開(kāi)展使用的情況出現(xiàn)，即系統(tǒng)使用的高峰。這類(lèi)系統(tǒng)使用高峰可能出現(xiàn)在一天、一月、一年中的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上或時(shí)間段上。例如在同一天內(nèi)，大多數(shù)系統(tǒng)的使用情況都會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生變化，對(duì)于這一類(lèi)系統(tǒng)不同的業(yè)務(wù)高峰對(duì)應(yīng)的時(shí)間也不同。

確定系統(tǒng)使用高峰時(shí)段，有利于我們進(jìn)一步確定系統(tǒng)在高峰時(shí)段的性能需求，比如高峰時(shí)段的并發(fā)用戶支持需求，高峰時(shí)期的業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)間需求等。

2、系統(tǒng)高峰期業(yè)務(wù)應(yīng)用分析

在系統(tǒng)不同的高峰期，同一系統(tǒng)可能會(huì)處于不同的業(yè)務(wù)模式，因此需要對(duì)系統(tǒng)高峰期的業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行分析。其目標(biāo)是為了通過(guò)分析高峰期的應(yīng)用來(lái)確定高峰期的業(yè)務(wù)應(yīng)用模型是單一業(yè)務(wù)類(lèi)型還是混合業(yè)務(wù)類(lèi)型，這對(duì)于后期的測(cè)試用例執(zhí)行策略的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因此需要分析哪些業(yè)務(wù)應(yīng)用是典型的即壓力較大的業(yè)務(wù)，進(jìn)而對(duì)這些業(yè)務(wù)應(yīng)用單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試，這樣做可以有效的對(duì)系統(tǒng)瓶頸進(jìn)行隔離定位。

二、系統(tǒng)性能指標(biāo)分析

合理的設(shè)計(jì)不可能是憑空想象，而是要基于系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求及用戶使用習(xí)慣。在性能測(cè)試中，最重要的兩個(gè)指標(biāo)是確定系統(tǒng)需要承受的并發(fā)用戶數(shù)量，及在一定的用戶規(guī)模下系統(tǒng)能夠提供的應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間。

下面重點(diǎn)介紹一下如何對(duì)并發(fā)用戶數(shù)量和平均事務(wù)響應(yīng)時(shí)間這兩個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1、并發(fā)用戶數(shù)量設(shè)計(jì)

并發(fā)用戶數(shù)設(shè)計(jì)必須以系統(tǒng)真實(shí)使用中可能出現(xiàn)的最大用戶數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行核算。下面介紹根據(jù)系統(tǒng)的最大使用人數(shù)或者最大在線人數(shù)來(lái)評(píng)估最大用戶數(shù)的方法。

a)    極限法

對(duì)于系統(tǒng)已經(jīng)投產(chǎn)或者目標(biāo)用戶群體不確定的門(mén)戶網(wǎng)站，可以通過(guò)分析日志，也可以使用系統(tǒng)已經(jīng)注冊(cè)的用戶數(shù)量做為系統(tǒng)最大用戶數(shù)，然后按照經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估算最大并發(fā)用戶數(shù)。

b)    用戶趨勢(shì)分析

對(duì)軟件生存周期內(nèi)的用戶未來(lái)走勢(shì)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)系統(tǒng)可能達(dá)到的最大用戶數(shù)，從而估計(jì)系統(tǒng)的最大并發(fā)用戶數(shù)，這種方法多用于系統(tǒng)用戶數(shù)目逐漸增加的情況。

c)    經(jīng)驗(yàn)評(píng)估法

按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)估系統(tǒng)可能的最大并發(fā)用戶數(shù)，這種方法多用于系統(tǒng)的使用用戶數(shù)目相對(duì)穩(wěn)定且比較明確的系統(tǒng)。

并發(fā)用戶數(shù)的設(shè)計(jì)基本是按照系統(tǒng)最大用戶數(shù)的百分比來(lái)設(shè)計(jì)的，對(duì)于某一特定用例，需要注意并發(fā)用戶設(shè)計(jì)的最大值一般不會(huì)超過(guò)前面計(jì)算的系統(tǒng)實(shí)際使用的最大用戶數(shù)的30% ，除非是為了測(cè)試系統(tǒng)能支持的最大并發(fā)用戶數(shù)量。

2、事務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間就是用戶感受軟件系統(tǒng)為其服務(wù)所耗費(fèi)的時(shí)間，這與計(jì)算機(jī)性能、網(wǎng)絡(luò)速度和帶寬等等有關(guān)。設(shè)計(jì)事務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)也是性能測(cè)試用例設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

目前關(guān)于事務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)設(shè)計(jì)基本可參考以下2種方式：

對(duì)于在需求分析和設(shè)計(jì)階段已經(jīng)明確提出響應(yīng)時(shí)間性能指標(biāo)要求的系統(tǒng)，如要求”系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不得超過(guò)20秒”，平均響應(yīng)時(shí)間確定應(yīng)以需求為準(zhǔn)。

對(duì)于沒(méi)有明確性能需求的系統(tǒng)，事務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間應(yīng)以用戶使用感受或者需求方指定為準(zhǔn)。一般來(lái)講有3秒以內(nèi)用戶會(huì)認(rèn)為響應(yīng)時(shí)間較快；5秒以內(nèi)用戶認(rèn)為可以接受，超過(guò)8秒，一般用戶會(huì)認(rèn)為響應(yīng)太慢。當(dāng)然響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短還和業(yè)務(wù)類(lèi)型緊密相關(guān)，提交類(lèi)業(yè)務(wù)操作對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求一般而言比統(tǒng)計(jì)類(lèi)的業(yè)務(wù)操作要求更高。

其他性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)可以采取事務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)相同的設(shè)計(jì)方式來(lái)進(jìn)行。

三、性能測(cè)試執(zhí)行策略分析

性能測(cè)試執(zhí)行策略需要注意兩點(diǎn)：一是選擇典型的業(yè)務(wù)進(jìn)行測(cè)試，尤其要選擇并發(fā)用戶數(shù)目較大的業(yè)務(wù)；二是要覆蓋全面，即設(shè)計(jì)出的用例要覆蓋到系統(tǒng)高峰期的主要業(yè)務(wù)。在性能測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中，明確每個(gè)業(yè)務(wù)的參與者人數(shù)、比例和具體行為是非常重要的，這些都是性能測(cè)試用例設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。下面重點(diǎn)介紹一下如何制定單業(yè)務(wù)測(cè)試、混合業(yè)務(wù)測(cè)試和疲勞強(qiáng)度測(cè)試的具體執(zhí)行策略。

1、單業(yè)務(wù)測(cè)試

性能測(cè)試不可能對(duì)所有功能都進(jìn)行測(cè)試，所以需要抽象一些特定的獨(dú)立業(yè)務(wù)來(lái)進(jìn)行用例的設(shè)計(jì)。獨(dú)立業(yè)務(wù)實(shí)際是指一些核心業(yè)務(wù)模塊對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)，這些模塊通常具有功能比較復(fù)雜，使用比較頻繁，屬于核心業(yè)務(wù)等特點(diǎn)。針對(duì)這類(lèi)獨(dú)立業(yè)務(wù)進(jìn)行的性能測(cè)試稱(chēng)之為單業(yè)務(wù)性能測(cè)試。

用戶并發(fā)能力測(cè)試是單業(yè)務(wù)性能測(cè)試的重點(diǎn)，用戶并發(fā)能力測(cè)試是指模擬一定數(shù)量的用戶同時(shí)使用某一核心模塊的相同或者不同的功能，并且持續(xù)一段時(shí)間，考察系統(tǒng)能夠支持指定的用戶規(guī)模。

2、混合業(yè)務(wù)測(cè)試

在系統(tǒng)真實(shí)應(yīng)用中，通常不會(huì)存在所有用戶只使用一個(gè)或者幾個(gè)核心業(yè)務(wù)模塊的情況，即一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的每個(gè)功能模塊都可能被使用到；所以性能測(cè)試既要模擬多用戶的相同操作，又要模擬多用戶的不同操作。

混合業(yè)務(wù)性能測(cè)試是最接近用戶實(shí)際使用情況的測(cè)試，也是性能測(cè)試的一個(gè)必要內(nèi)容。在混合業(yè)務(wù)測(cè)試中，通常需要按照用戶的實(shí)際使用人數(shù)比例來(lái)模擬各個(gè)模塊的組合并發(fā)情況。混合業(yè)務(wù)測(cè)試的突出特點(diǎn)是根據(jù)用戶使用系統(tǒng)的情況分成不同的用戶組進(jìn)行并發(fā)，每組的用戶比例要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)匹配，通常會(huì)取各個(gè)相關(guān)模塊最大的并發(fā)用戶數(shù)目進(jìn)行組合。

3、疲勞強(qiáng)度測(cè)試

疲勞強(qiáng)度測(cè)試是指在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，以一定的負(fù)載壓力來(lái)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行系統(tǒng)的測(cè)試。疲勞強(qiáng)度測(cè)試的主要特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間對(duì)目標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)加壓，目的是測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性，持續(xù)時(shí)間一般在1小時(shí)以上；疲勞強(qiáng)度測(cè)試屬于用戶并發(fā)測(cè)試的延續(xù)，因此核心內(nèi)容仍然是核心模塊用戶并發(fā)和組合模塊用戶并發(fā)，在編寫(xiě)測(cè)試用例時(shí)需要編寫(xiě)不同參數(shù)或者負(fù)載條件下的多個(gè)測(cè)試用例，可以參考混合業(yè)務(wù)并發(fā)性能測(cè)試用例的設(shè)計(jì)內(nèi)容，通常修改相應(yīng)的場(chǎng)景參數(shù)就可實(shí)現(xiàn)所需要的測(cè)試用例。

總結(jié)：本文重點(diǎn)討論了如何結(jié)合用戶實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)制定有效的性能測(cè)試用例，通過(guò)分析用戶實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)性能測(cè)試，可以使性能測(cè)試用例更接近用戶實(shí)際使用情況，更容易發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)瓶頸。這種方法抓住了性能測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)，做到有的放矢，大大降低了測(cè)試成本。

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