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          性能測試性能分析與調(diào)優(yōu)的原理

          最近一直糾結(jié)性能分析與調(diào)優(yōu)如何下手,先從硬件開始,還是先從代碼或數(shù)據(jù)庫。從操作系統(tǒng)(CPU調(diào)度,內(nèi)存管理,進(jìn)程調(diào)度,磁盤I/O)、網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議(HTTP, TCP/IP ),還是從應(yīng)用程序代碼,數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu),中間件配置等方面入手。

            單一個中間件又分web中間件(apache IIS),應(yīng)用中間件(tomcat weblogic webSphere )等,雖然都是中間件,每一樣拎出來往深了學(xué)都不是一朝一夕之功。但調(diào)優(yōu)對于每一項的要求又不僅僅是“知道”或“會使用”這么簡單。起碼要達(dá)到“如何更好的使用”。

            常看到性能測試書中說,性能測試不單單是性能測試工程師一個人的事兒。需要DBA 、開發(fā)人員、運(yùn)維人員的配合完成。但是在不少情況下性能測試是由性能測試人員獨(dú)立完成的,退一步就算由其它人員的協(xié)助,了解系統(tǒng)架構(gòu)的的各個模塊對于自身的提高也有很大幫助,同進(jìn)也更能得到別人的尊重。

           

            再說性能調(diào)優(yōu)之前,我們有必要再提一下進(jìn)行測試的目的,或者我們進(jìn)行性能測試的初衷是什么?

          能力驗證:驗證某系統(tǒng)在一定條件具有什么樣的能力。

          能力規(guī)劃:如何使系統(tǒng)達(dá)到我們要求的性能能力。

          應(yīng)用程序診斷:比如內(nèi)存泄漏,通過功能測試很難發(fā)現(xiàn),但通過性能測試卻很容易發(fā)現(xiàn)。

          性能調(diào)優(yōu):滿足用戶需求,進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)分析找出瓶頸,優(yōu)化瓶頸,提高系統(tǒng)整體性能。

           

           

           

          一般系統(tǒng)的瓶頸                                                                                          

           

          性能測試調(diào)優(yōu)需要先發(fā)現(xiàn)瓶頸,那么系統(tǒng)一般會存在哪些瓶頸:

          硬件上的性能瓶頸

          一般指的是CPU、內(nèi)存、磁盤I/O 方面的問題,分為服務(wù)器硬件瓶頸、網(wǎng)絡(luò)瓶頸(對局域網(wǎng)可以不考慮)、服務(wù)器操作系統(tǒng)瓶頸(參數(shù)配置)、中間件瓶頸(參數(shù)配置、數(shù)據(jù)庫、web服務(wù)器等)、應(yīng)用瓶頸(SQL 語句、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、業(yè)務(wù)邏輯、算法等)。

           

          應(yīng)用軟件上的性能瓶頸

          一般指的是應(yīng)用服務(wù)器、web 服務(wù)器等應(yīng)用軟件,還包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

          例如:中間件weblogic 平臺上配置的JDBC連接池的參數(shù)設(shè)置不合理,造成的瓶頸。

           

          應(yīng)用程序上的性能瓶頸

          一般指的是開發(fā)人員新開發(fā)出來的應(yīng)用程序。

          例如,程序架構(gòu)規(guī)劃不合理,程序本身設(shè)計有問題(串行處理、請求的處理線程不夠),造成系統(tǒng)在大量用戶方位時性能低下而造成的瓶頸。

           

          操作系統(tǒng)上的性能瓶頸

          一般指的是windowsUNIXLinux等操作系統(tǒng)。

          例如,在進(jìn)行性能測試,出現(xiàn)物理內(nèi)存不足時,虛擬內(nèi)存設(shè)置也不合理,虛擬內(nèi)存的交換效率就會大大降低,從而導(dǎo)致行為的響應(yīng)時間大大增加,這時認(rèn)為操作系統(tǒng)上出現(xiàn)性能瓶頸。

           

          網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的性能瓶頸

          一般指的是防火墻、動態(tài)負(fù)載均衡器、交換機(jī)等設(shè)備。

          例如,在動態(tài)負(fù)載均衡器上設(shè)置了動態(tài)分發(fā)負(fù)載的機(jī)制,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個應(yīng)用服務(wù)器上的硬件資源已經(jīng)到達(dá)極限時,動態(tài)負(fù)載均衡器將后續(xù)的交易請求發(fā)送到其他負(fù)載較輕的應(yīng)用服務(wù)器上。在測試時發(fā)現(xiàn),動態(tài)負(fù)載均衡器沒有起到相應(yīng)的作用,這時可以認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。

           

            性能測試出現(xiàn)的原因及其定位十分復(fù)雜,這里只是簡單介紹常見的幾種瓶頸類型和特征,而性能測試所需要做的就是根據(jù)各種情況因素綜合考慮,然后協(xié)助開發(fā)人員\DBA\運(yùn)維人員一起定位性能瓶頸。

           

           

          一般性能調(diào)優(yōu)步驟                                                                                      

           

          一般性能問題調(diào)優(yōu)的步驟:

          步驟一:確定問題

          應(yīng)用程序代碼:在通常情況下,很多程序的性能問題都是寫出來的,因此對于發(fā)現(xiàn)瓶頸的模塊,應(yīng)該首先檢查一下代碼。

          數(shù)據(jù)庫配置:經(jīng)常引起整個系統(tǒng)運(yùn)行緩慢,一些諸如oracle 的大型數(shù)據(jù)庫都是需要DBA進(jìn)行正確的參數(shù)調(diào)整才能投產(chǎn)的。

          操作系統(tǒng)配置:不合理就可能引起系統(tǒng)瓶頸。

          硬件設(shè)置:硬盤速度、內(nèi)存大小等都是容易引起瓶頸的原因,因此這些都是分析的重點。

          網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過重導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)沖突和網(wǎng)絡(luò)延遲。

           

          步驟二:確定問題

            當(dāng)確定了問題之后,我們要明確這個問題影響的是響應(yīng)時間吞吐量,還是其他問題?是多數(shù)用戶還是少數(shù)用戶遇到了問題?如果是少數(shù)用戶,這幾個用戶與其它用戶的操作有什么不用?系統(tǒng)資源監(jiān)控的結(jié)果是否正常?CPU的使用是否到達(dá)極限?I/O 情況如何?問題是否集中在某一類模塊中? 是客戶端還是服務(wù)器出現(xiàn)問題? 系統(tǒng)硬件配置是否夠用?實際負(fù)載是否超過了系統(tǒng)的負(fù)載能力? 是否未對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化?

          通過這些分析及一些與系統(tǒng)相關(guān)的問題,可以對系統(tǒng)瓶頸有更深入的了解,進(jìn)而分析出真正的原因。

           

          步驟三: 確定調(diào)整目標(biāo)和解決方案

          得高系統(tǒng)吞吐理,縮短響應(yīng)時間,更好地支持并發(fā)。

           

          步驟四:測試解決方案

          對通過解決方案調(diào)優(yōu)后的系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)測試。(基準(zhǔn)測試是指通過設(shè)計科學(xué)的測試方法、測試工具和測試系統(tǒng),實現(xiàn)對一類測試對象的某項性能指標(biāo)進(jìn)行定量的和可對比的測試)

           

          步驟五:分析調(diào)優(yōu)結(jié)果

          系統(tǒng)調(diào)優(yōu)是否達(dá)到或者超出了預(yù)定目標(biāo)?系統(tǒng)是整體性能得到了改善,還是以系統(tǒng)某部分性能來解決其他問題。調(diào)優(yōu)是否可以結(jié)束了。

            最后,如果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),調(diào)優(yōu)工作就基本可以結(jié)束了。

           

          下面算是一個技巧,如面試官問到一個性能問題假設(shè),我不知道性能問題出在哪兒時,可以按照這個思路回答^_^

             • 查找瓶頸時按以下順序,由易到難。
              服務(wù)器硬件瓶頸---〉網(wǎng)絡(luò)瓶頸(對局域網(wǎng),可以不考慮)---〉服務(wù)器操作系統(tǒng)瓶頸(參數(shù)配置)---〉中間件瓶頸(參數(shù)配置,數(shù)據(jù)庫,web服務(wù)器等)---〉應(yīng)用瓶頸(SQL語句、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、業(yè)務(wù)邏輯、算法等)
              注:以上過程并不是每個分析中都需要的,要根據(jù)測試目的和要求來確定分析的深度。對一些要求低的,我們分析到應(yīng)用系統(tǒng)在將來大的負(fù)載壓力(并發(fā)用戶數(shù)、數(shù)據(jù)量)下,系統(tǒng)的硬件瓶頸在哪兒就夠了。
              • 分段排除法 很有效

           

           

          性能測試調(diào)優(yōu)應(yīng)該注意的要點:

          • 要點1: 在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程中,應(yīng)始終把性能放在考慮的范圍內(nèi)。
          • 要點2: 確定清晰明確的性能目標(biāo)是關(guān)鍵。
          • 要點3: 必須保證調(diào)優(yōu)后的程序運(yùn)行正確。
          • 要點4: 系統(tǒng)的性能更大程度上取決于良好的設(shè)計,調(diào)優(yōu)技巧只是一個輔助手段。
          • 要點5: 調(diào)優(yōu)過程是迭代漸進(jìn)的過程,每一次調(diào)優(yōu)的結(jié)果都要反饋到后續(xù)的代碼開發(fā)中去。
          • 要點6: 性能調(diào)優(yōu)不能以犧牲代碼的可讀性和可維護(hù)性為代碼。

           


           

           

            本文只介紹了一些性能調(diào)優(yōu)的要關(guān)注的東西以及性能調(diào)優(yōu)的一般要點。并沒有具體說如何對系統(tǒng)的每個部件進(jìn)行調(diào)優(yōu),如何要細(xì)說也不是一兩書能說清的,對知識面的要求也非常高,是我目前的能力無法觸摸的。

           

          這里做個總結(jié)

            《性能測試知多少》系列基本完結(jié),雖然時間拉得比較長,但我沒有把它給太監(jiān)。雖然內(nèi)容都在空談性能測試?yán)碚撝R,但我認(rèn)為這些東西對于你從事性能測試工作必不可少。當(dāng)然,我在“ jmeter基礎(chǔ) ” 與“ loadrunner 技巧 ” 中講解兩個性能測試工具的使用。

            如果我的這些文章對于想了解和學(xué)習(xí)性能的同學(xué)帶來一絲的幫助,我將非常開心。我不是高手,只是和你一起熱愛測試技術(shù)的初學(xué)者,只是比較喜歡總結(jié);也時常為前途迷茫,但我知道只要斷去學(xué)習(xí),路就在前方。我后面會整理性能調(diào)優(yōu)的相關(guān)文章。

          性能測試所有文章匯總:http://www.cnblogs.com/fnng/archive/2012/08/17/2644878.html 

          posted on 2014-02-19 13:51 順其自然EVO 閱讀(532) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: 性能測試

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