影響軟件性能的要素有很多，在需求階段就應(yīng)該對(duì)軟件性能進(jìn)行分析，在設(shè)計(jì)階段要充分考慮軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)性能的影響，在測(cè)試階段要充分驗(yàn)證軟件的性能表現(xiàn)是否滿足需求。
一、需求階段的性能分析
從業(yè)務(wù)角度分析，如果一個(gè)系統(tǒng)上線后使用人數(shù)比較多，而且后期數(shù)據(jù)量比較大（如電信、金融證券等對(duì)外開(kāi)放的系統(tǒng)），就有必要做好性能測(cè)試，因?yàn)檫@些系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)性交互要求比較高，對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、并發(fā)用戶數(shù)等要求都比較高，并且從數(shù)據(jù)角度分析，系統(tǒng)上線幾年后存量數(shù)據(jù)一般都是千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)量，因此前期性能設(shè)計(jì)與驗(yàn)證對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的后期正常運(yùn)行維護(hù)至關(guān)重要。
在軟件開(kāi)發(fā)前期的需求分析階段，需求分析師與客戶業(yè)務(wù)人員溝通時(shí)，要明確提出各項(xiàng)性能指標(biāo)，包括系統(tǒng)業(yè)務(wù)交易的使用頻度、系統(tǒng)并發(fā)用戶量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量評(píng)估等各項(xiàng)指標(biāo)。然后對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、用戶數(shù)和資源使用進(jìn)行分析。
1、響應(yīng)時(shí)間分析
響應(yīng)時(shí)間的需求調(diào)研分析，例如查詢類的交易需要在多少秒之內(nèi)響應(yīng)，對(duì)于URL連接或者刷新整個(gè)網(wǎng)頁(yè)的時(shí)間，它是一個(gè)非常重要的度量值，因?yàn)樗侵苯芋w現(xiàn)用戶體驗(yàn)的一個(gè)指數(shù)。
它同時(shí)也是最不容易測(cè)量的度量值，因?yàn)樗绕渌亩攘恐蹈菀装l(fā)生變化。我們需要了解響應(yīng)時(shí)間的區(qū)域分布。例如：一般月底是發(fā)工資的時(shí)候，查詢當(dāng)前賬戶額度是用戶這段時(shí)間最常用的功能，這段時(shí)間的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間估計(jì)比平常響應(yīng)時(shí)間慢些，而對(duì)于電信之類的報(bào)表查詢，省內(nèi)公司查詢當(dāng)月本省各個(gè)分公司、分點(diǎn)的銷售額情況，總公司查詢?nèi)珖?guó)各省的總銷售額情況，這時(shí)數(shù)量級(jí)別相差甚大，查詢時(shí)響應(yīng)時(shí)間也相對(duì)比較慢。這些情況對(duì)于指導(dǎo)服務(wù)器分布、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)都非常重要。
2、用戶數(shù)分析
用戶數(shù)分析，主要分析評(píng)估系統(tǒng)上線后的總用戶數(shù)、平均每天在線用戶數(shù)等情況，具體可分析：哪些交易每天都有用戶在執(zhí)行業(yè)務(wù)交易，這些用戶一般占系統(tǒng)總?cè)藬?shù)的比例是多少；哪些交易會(huì)在月底、季末或者年底高頻率并發(fā)使用；哪些交易用戶使用得比較少，但卻是相關(guān)重要人物（如上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)）重點(diǎn)關(guān)注的交易。這些用戶數(shù)分析結(jié)果，可為后續(xù)的性能測(cè)試設(shè)計(jì)中，針對(duì)混合場(chǎng)景的用戶數(shù)配比設(shè)計(jì)提供有力的參考依據(jù)。
3、資源使用分析
資源使用分析用于衡量系統(tǒng)資源使用率的情況，反映系統(tǒng)的最底層性能情況，對(duì)于容量規(guī)劃比較有指導(dǎo)作用，同時(shí)它也是比較容易理解的性能度量值。
二、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段的性能分析與驗(yàn)證
大部分項(xiàng)目的性能問(wèn)題是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而不是開(kāi)發(fā)和測(cè)試出來(lái)的。要獲得性能良好的軟件系統(tǒng)，需要根據(jù)需求分析及設(shè)計(jì)規(guī)劃，進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)模分析和完整的性能分析，預(yù)估性能瓶頸點(diǎn)，提出解決方案，最后通過(guò)架構(gòu)師、程序設(shè)計(jì)人員等角色進(jìn)行評(píng)審驗(yàn)證并確認(rèn)，保障性能目標(biāo)的達(dá)成。
在代碼開(kāi)發(fā)階段，需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中關(guān)注性能瓶頸點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的白盒測(cè)試，通過(guò)代碼分析和評(píng)審等手段，確認(rèn)性能瓶頸并解決。需要不斷地分析和總結(jié)性能問(wèn)題和解決方案，形成性能方面的代碼編寫規(guī)范，從而在研發(fā)階段的早期就能確保把軟件系統(tǒng)在性能方面的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)與代碼實(shí)現(xiàn)的很多細(xì)節(jié)都會(huì)對(duì)軟件系統(tǒng)性能起到關(guān)鍵的作用。例如，在數(shù)據(jù)查詢界面設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮查詢方式是模糊查詢還是精確查詢、如何設(shè)計(jì)查詢分頁(yè)展現(xiàn)、對(duì)象的創(chuàng)建以及釋放問(wèn)題等。
在采用具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)時(shí)，也需要注意性能細(xì)節(jié)，例如 Hibernate 中對(duì)大數(shù)據(jù)量查詢時(shí)，需慎用 list() 或者 iterator() 遍歷返回查詢結(jié)果。
在采用Java等托管語(yǔ)言開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)時(shí)，需要注意對(duì)象的生成和對(duì)象大小問(wèn)題，否則容易導(dǎo)致產(chǎn)生大量對(duì)象實(shí)例，系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象，還可能要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理，生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)對(duì)程序的性能帶來(lái)很大的影響。
在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)上也有很多細(xì)節(jié)會(huì)對(duì)后期系統(tǒng)性能表現(xiàn)有決定性的影響，例如：對(duì)歷史查詢是否分區(qū)、如何分區(qū)性能更好；如何設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換的方式，以保證減少或消除等待；如何設(shè)計(jì)索引，減少全表掃描、提高SQL查詢效率；編寫良好的SQL語(yǔ)句以便提高重用率、減少數(shù)據(jù)庫(kù)解析。
三、統(tǒng)測(cè)試階段的性能驗(yàn)證與優(yōu)化
性能問(wèn)題越早發(fā)現(xiàn)、修改，越能保證系統(tǒng)上線后的穩(wěn)定性，因此應(yīng)該在軟件生命周期的不同階段進(jìn)行軟件性能測(cè)試。
性能測(cè)試大致可以分為單元性能測(cè)試、集成性能測(cè)試、系統(tǒng)性能測(cè)試、多套系統(tǒng)互聯(lián)接口性能測(cè)試等。其中，對(duì)一套系統(tǒng)進(jìn)行的系統(tǒng)性能測(cè)試，也就是在特定的環(huán)境下、一定量的數(shù)據(jù)情況下，進(jìn)行的系統(tǒng)級(jí)的性能測(cè)試，是最常用的，也是最為測(cè)試人員所熟悉的一種性能測(cè)試。
系統(tǒng)性能測(cè)試階段的一般測(cè)試過(guò)程如下：在系統(tǒng)功能被確認(rèn)后，模擬真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行軟件系統(tǒng)的部署（包括硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)搭建、負(fù)載均衡部署、中間件部署、數(shù)據(jù)庫(kù)部署等），然后再根據(jù)前期的性能測(cè)試需求分析結(jié)果及測(cè)試策略定義的方法，模擬一定量的虛擬并發(fā)用戶數(shù)，進(jìn)行壓力測(cè)試，同時(shí)監(jiān)控分析系統(tǒng)是否滿足預(yù)期的性能指標(biāo)，識(shí)別性能可能出現(xiàn)的瓶頸點(diǎn)（應(yīng)用代碼、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、中間件配置、數(shù)據(jù)庫(kù)等），并進(jìn)行性能優(yōu)化處理，調(diào)優(yōu)后再進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保軟件系統(tǒng)最終達(dá)到性能要求。