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一、压力测试 压力测试是给软件不断加压#xff0c;强制其在极限的情况下运行#xff0c;观察它可以运行到何种程度#xff0c;从而发现性能缺陷#xff0c;是通过搭建与实际环境相似的测试环境#xff0c;通过测试程序在同一时间内或某一段时间内…系统性能压力测试
一、压力测试 压力测试是给软件不断加压强制其在极限的情况下运行观察它可以运行到何种程度从而发现性能缺陷是通过搭建与实际环境相似的测试环境通过测试程序在同一时间内或某一段时间内向系统发送预期数量的交易请求、测试系统在不同压力情况下的效率状况以及系统可以承受的压力情况。然后做针对性的测试与分析找到影响系统性能的瓶颈评估系统在实际使用环境下的效率情况评价系统性能以及判断是否需要对应用系统进行优化处理或结构调整。并对系统资源进行优化。 在压力测试中我们会涉及到相关的一些性能指标
响应时间(Response Time:RT):从客服端发送请求开始到获取到服务器的响应结果的总的时间HPS(Hits Per Second):每秒点击的次数TPS(Transaction Per Second):系统每秒处理的交易数也叫会话次数QPS(Query Per Second):系统每秒处理查询的次数 在互联网企业中如果一个业务有且仅有一个请求连接那么TPSQPSHPS的而在一般情况下用TPS来衡量整个业务流程用QPS来衡量接口查询的次数用HPS来衡量服务器单击请求。 我们在测试的时候就会通过这些指标(HPS,TPS,QPS)的数据来衡量系统的系统指标越高说明系统性能越好在一般情况下各个行业的指标范围有着比较大的差异下面简单的列举了下仅供参考
金融行业:1000TPS~50000TPS保险行业:100TPS~100000TPS制造业10TPS~5000TPS互联网大型网站:10000TPS~1000000TPS互联网其他:1000TPS~50000TPS 当然我们还会涉及到一些其他的名词如下
名词说明最大响应时间用户发出请求到系统做出响应的最大时间最少响应时间用户发出请求到系统做出响应的最少时间90%响应时间指所有用户的响应时间进行排序第90%的响应时间 当我们从外部来看性能测试主要要关注这三个性能指标
指标说明吞吐量每秒钟系统能够处理的请求数任务数响应时间服务处理一个请求或一个任务的耗时错误率一批请求中结果出错的请求所占的比例
二、JMeter
1.安装JMeter
官网地址https://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi 下载后解压即可然后进入到bin目录下双击 JMeter.bat文件即可启动 该工具支持中文 中文后的页面 2.JMeter基本操作
2.1 添加线程组 线程组的作用就是定义任务的相关属性比如每秒执行多少线程重复多少次该操作 2.2 取样器 在定义了线程组后我们得继续定义每个线程的操作行为也就是创建对应的取样器在取样器中我们定义要访问的服务的协议及地址信息。 然后我们需要在取样器中定义服务的信息 2.3 监视器 在取样器中我们定义了要访问的服务信息然后我们就要考虑请求后我们需要获取任务的相关的指标信息。这时就用到了监视器。 对应的结果数据有 查看结果树 汇总报告 聚合报告 查看结果对应的图形 汇总图 … 2.4 测试百度 写好了取样器后启动测试。 启动后我们就可以查询测试的结果数据 2.5 测试商城首页 启动后查看对应的结果 2.6 JMeter Address 占用的问题 搜索之后发现需要在regedit中添加注册表项MaxUserPortTcpTimedWaitDelay重启一下就可以解决了。
解决方法
打开注册表ctrlr 输入regedit 进入注册表路径为\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters 新建DWORD值十进制设置为30秒。名称:TcpTimedWaitDe,值:30 新建DWORD值十进制最大连接数65534。名称:MaxUserPort,值:65534
修改完成后重启生效 三、性能优化
1.考虑影响服务性能的因素
数据库、应用程序中间件(Tomcat,Nginx),网络和操作系统等
我们还得考虑当前的服务属于
CPU密集型计算比较影响性能—添加CPU加机器IO密集型网络IO磁盘IO数据库读写IORedis读写IO --》缓存加固态硬盘添加网卡
2.JVM回顾 设置JVM参数适当调整相应的堆空间的内存大小也是提升效率的一个关键动作本地环境idea中配置启动环境VM Options参数即可 -Xmx512m -Xmn512m 而运行生产环境那么配置jvm参数通过java -Xmx512 -Xmn512m xxx.jar [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-s4RvI9f0-1693209241788)(./images/1693****************208858173_image.png)] JVM的内存结构 JVM中对象的存储和GC 1、JVM涉及的空间堆包括年轻代与老年代字符串常量池年轻代由一个Eden与两个Survivor区。方法区持久代与元空间都是方法区的实现JDK1.8改为元空间。 2、JVM参数设置服务器配置的参数
-Xms初始堆内存大小设定程序启动时占用内存大小默认物理内存1/64 -Xms -XX:InitialHeapSiz-Xmx最大堆内存设定程序运行期间最大可占用的内存大小。如果程序运行需要占用更多的内存超出了这个设置值就会抛出OutOfMemory异常默认物理内存1/4-Xmx -XX:MaxHeapSize。 上图中的-Xms与-Xmx设置的大小一样 6000M-Xss设置单个线程栈大小一般默认512~1024kb。单个线程栈大小跟操作系统和JDK版本都有关系-Xss -XX:ThreadStackSize-Xmn设置年轻代大小。整个堆大小年轻代大小 年老代大小 常量池。持久代一般固定大小为64m所以增大年轻代后将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大Sun官方推荐配置为整个堆的3/8-XX:MetaspaceSize 元空间大小元空间本质跟永久代类似都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代最大的区别在于元空间并不在虚拟机中而是使用本地内存由操作系统支配。因此元空间大小仅受本地内存限制。-XX:PrintGCDetails 打印GC详细日志信息-XX:SurvivorRatio幸存者比例设置设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为8则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8一个Survivor区占整个年轻代的1/10-XX:NewRatio新生代比例设置包括Eden和两个Survivor区与年老代的比值除去持久代。设置为1则年轻代与年老代所占比值为11年轻代占整个堆栈的1/2。-XX:MaxTenuringThreshold进入老年代阈值设置-XX:PermSize128m持久代内存初始值分配128M -XX:MaxPermSize512m设置持久代最大为512m
3.jconsole和jvisualvm jconsole和jvisualvm是JDK自带监控工具。可以帮助我们更好的查看服务的相关监控信息jvisualvm功能会更加的强大些。
3.1 jconsole 找到对应的进程 3.2 jvisualvm
因为是jdk6.0后自带的我们同样的可以在cmd或者搜索框中找到 打开的主页面 找到对应的进程双击进入 查看对应的监视信息 添加插件。如果插件不可用那么需要更新 https://visualvm.github.io/pluginscenters.html 需要结合你的jdk的版本来选择对应的插件的版本 安装好之后重启jvisualvm即可
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4. 中间件的性能 以下是一个完整的请求链路 然后我们来测试下相关的组件的性能 Nginx测试可以直接方法默认的html页面在nginx的配置文件中放置一个index.html文件浏览器访问 nginx的默认地址去做压测端口是默认80 初步得到测试后的一个情况吞吐量等一些量化指标 接着我们可以把docke中的容器状态打开 docker stats命令然后再次进行压测实时观察 Nginx服务的性能变化判断CPU密集型是IO密集型通过压测过程看到CPU飙升到满可以判断是CPU密集型 可通过增加机器或CPU优化 其实也可以理解因为Nginx不做业务处理主要是做更多的请求的分发创建更多子线程来进行维护所以需要更多CPU支撑 网关测试同哩访问所在服务器地址加相应端口直接访问这里都没用具体的接口地址请求 和Nginx一样都是直接方法地址:端口即可达到测试效果 单独测试服务这里可以写一个简单的请求接口直接返回一个字符串不经过数据库数据也就是针对应用服务的单独测试性能了 网关服务就是通过网关配置请求做转发即可请求的是网关服务的端口然后会路由到具体服务去做请求相应 首页全量数据这里涉及到一些静态资源的访问那么就需要在jmeter工具中 高级设置去开启加载访问html资源这样才能去访问到那些首页静态资源的图片html,css,js等
压力测试内容压力测试的线程数吞吐量/s90%响应时间99%响应时间Nginx507,3851070Gateway5023,170314单独测试服务5023,16037Gateway服务508,4611246NginxGateway50NginxGateway服务502,8162742一级菜单501,3214874三级分类压测501240004000首页全量数据502 中间件越多性能损失就越大大多数的损失都是在数据的交互
简单的优化
中间件单个的效率都很高串联的中间件越多影响越大但是在业务面前其实就比较微弱
业务
DB(MySQL优化)模板页面渲染
压力测试内容压力测试的线程数吞吐量/s90%响应时间99%响应时间Nginx507,3851070Gateway5023,170314单独测试服务5023,16037Gateway服务508,4611246NginxGateway50NginxGateway服务502,8162742一级菜单501,3214874三级分类压测501240004000首页全量数据(DB-Themleaf)502一级菜单(DB-索引)5019004070三级分类压测(索引)503415991700首页全量数据(DB-Themleaf-放开缓存)5030。。。。。。
5.Nginx实现动静分离 通过上面的压力测试我们可以发现如果后端服务及处理动态请求又处理静态请求那么他的吞吐量是非常有限的这时我们可以把静态资源存储在Nginx中。 5.1 静态资源存储 把服务中的静态资源上传到Nginx服务中把静态资源文件打成一个zip包然后拖拽到Linux中然后我们通过
unzip index.zip来解压缩 然后替换掉模板文件中的资源访问路径 5.2 Nginx配置 然后我们在Nginx的配置文件中指定static开头的请求的处理方式 保存后重启Nginx服务然后就可以访问了 6.三级分类优化 我们在获取三级分类的数据的时候会频繁的操作数据库我们可以对这段代码来优化 在此处我们可以一次查询出所有的分类数据然后每次从这个一份数据中获取对应的信息达到减少数据库操作的次数的目的从而提升服务的性能。
/*** 跟进父编号获取对应的子菜单信息* param list* param parentCid* return*/private ListCategoryEntity queryByParenCid(ListCategoryEntity list,Long parentCid){ListCategoryEntity collect list.stream().filter(item - {return item.getParentCid().equals(parentCid);}).collect(Collectors.toList());return collect;}/*** 查询出所有的二级和三级分类的数据* 并封装为MapString, Catalog2VO对象* return*/Overridepublic MapString, ListCatalog2VO getCatelog2JSON() {// 获取所有的分类数据ListCategoryEntity list baseMapper.selectList(new QueryWrapperCategoryEntity());// 获取所有的一级分类的数据ListCategoryEntity leve1Category this.queryByParenCid(list,0l);// 把一级分类的数据转换为Map容器 key就是一级分类的编号 value就是一级分类对应的二级分类的数据MapString, ListCatalog2VO map leve1Category.stream().collect(Collectors.toMap(key - key.getCatId().toString(), value - {// 根据一级分类的编号查询出对应的二级分类的数据ListCategoryEntity l2Catalogs this.queryByParenCid(list,value.getCatId());ListCatalog2VO Catalog2VOs null;if(l2Catalogs ! null){Catalog2VOs l2Catalogs.stream().map(l2 - {// 需要把查询出来的二级分类的数据填充到对应的Catelog2VO中Catalog2VO catalog2VO new Catalog2VO(l2.getParentCid().toString(), null, l2.getCatId().toString(), l2.getName());// 根据二级分类的数据找到对应的三级分类的信息ListCategoryEntity l3Catelogs this.queryByParenCid(list,l2.getCatId());if(l3Catelogs ! null){// 获取到的二级分类对应的三级分类的数据ListCatalog2VO.Catalog3VO catalog3VOS l3Catelogs.stream().map(l3 - {Catalog2VO.Catalog3VO catalog3VO new Catalog2VO.Catalog3VO(l3.getParentCid().toString(), l3.getCatId().toString(), l3.getName());return catalog3VO;}).collect(Collectors.toList());// 三级分类关联二级分类catalog2VO.setCatalog3List(catalog3VOS);}return catalog2VO;}).collect(Collectors.toList());}return Catalog2VOs;}));return map;}优化后的压测表现
压力测试内容压力测试的线程数吞吐量/s90%响应时间99%响应时间Nginx507,3851070Gateway5023,170314单独测试服务5023,16037Gateway服务508,4611246NginxGateway50NginxGateway服务502,8162742一级菜单501,3214874三级分类压测501240004000三级分类压测(业务优化后)50448113227 可以看到系统性能的提升还是非常明显的。
