性能测试分析和调优

步骤 性能调优的步骤

性能调优的步骤：

1.确定问题：根据性能测试的结果来分析确定bug。–测试人员职责

2.分析原因：分析问题产生的原因。----开发人员职责

3.给出解决方案：可以是修改软件配置、增加硬件资源配置、修改代码等-----开发人员职责

4.验证问题：按照给出的解决方案，重新进行测试—测试人员职责

5.分析验证结果—既要保证有问题指标得到解决，又要保证其他指标没有新问题

注意：

性能分析和调优需要经过很多轮，才能得到最终解决。 性能问题产生的原因分析：

在实际的性能测试中，会遇到各种各样的问题，比如TPS压不上去，导致这种现象的原因很多，作为测试人员应配合开发人员进行分析尽快找出瓶颈的所在。 性能问题可以产生的原因：

硬件服务器资源指标: 硬件服务器资源指标 1、服务器的硬件

CPU、内存、磁盘、外设（键盘、鼠标、显示器、散热器、机箱）

运行速度从快到慢：CPU>>内存>>磁盘

存储空间从大到小：磁盘>>内存>>CPU

2、CPU时间的介绍

CPU:单位HZ

将CPU划分为若干个时间片，为每个程序分配对应的时间片，保证所有的程序占用时间片来串行执行。

CPU使用率：表示一段时间内，正在使用的CPU时间段/总的CPU时间段*100%

已使用的时间片=用户CPU+系统CPU总时间片=用户CPU+系统CPU+空闲CPU用户CPU:所有应用程序运行时消耗的CPU系统CPU:操作系统运行消耗的CPU

CPU使用率分为用户态、系统态和空闲态

用户态：表示cpu处于应用程序执行的时间系统态：表示系统内核执行的时间空闲态：表示空闲系统进程执行的时间

查看CPU使用率的命令：top

测试关注点：

当CPU使用率高时，确定是用户CPU高，还是系统CPU高如果是用户CPU高，说明某个软件程序的CPU资源占用率高，需要定位代码程序运行的效率如果是系统CPU高，同步观察是否是其他资源（磁盘IO、内存、网络等）不足 内存和虚拟内存 内存和虚拟内存

内存:又称主存储器/物理内存，计算机中所有程序的运行都在内存中进行

虚拟内存：是计算机系统内存管理的一种技术，当计算器内存不足时，可以使用虚拟内存进行补偿。

在程序运行时，可以将程序的一部分装入内存，而将其余部分留在外存（磁盘），就可以启动程序来执行。在程序执行过程中，当所访问的信息不在内存时，由操作系统将所需要的部分调入内存，然后继续执行程序。同时，操作系统将内存中暂时不使用的内容换出到外存上，从而腾出空间存放将要调入内存的信息这样，系统好像为用户提供了一个比实际内存大得多的存储器，称为虚拟内存。

命令：

查看总量：top查看虚拟内存的使用量：vmstat

测试关注点：

实际内存：查看内存使用百分比，检查是否超过80%虚拟内存：查看swap的si和so是否为0，如果不为0，说明内存可能不足。 磁盘IO 磁盘IO

磁盘IO瓶颈：影响性能的时磁盘的读写速度（Input和Output速率），不是磁盘大小。

查看磁盘IO使用的命令：iostat -x 1 1 第一个1表示1s取一次数据，第二个1表示取1次数据

%iowait：CPU等待输入输出完成时间的百分比%util：表示一秒钟有百分之多少的时间用于I/O

测试关注点：

如果%iowait高，说明磁盘IO传输数据的任务很多，在等待，说明磁盘传输速度不足，存在瓶颈如果%util高，说明磁盘长时间占用CPU在发送数据，说明磁盘传输速度不足，存在瓶颈。 网络 网络

网络瓶颈:影响性能的是网络的传输速度，与网络的总带宽进行对比，接近总带宽，说明网络存在瓶颈。

查看网络使用的命令：sar -n DEV 1 2 rxkB/s：每秒接收的数据量（千字） txkB/s：每秒发送的数据量（千字） 测试关注点:

实际统计的发送速率和接收速率，与网络的总带宽进行对比，查看使用的百分比（如果无限接近100%，说明存在网络性能瓶颈）

补充介绍：

宽带：用户（业务）维度来描述网络速率的方式。例如20M宽带、100M宽带、1000M宽带 速率单位：b(bit)/s带宽：数据在网络中传输的速率，在技术中都是通过带宽来描述速率。 速率单位：B(Byte)/s 1B = 8bit实际情况：1000M宽带——对应着的宽带速率为1000/8=125M 数据库监控 数据库监控

数据库瓶颈分析——慢查询

1、慢查询：

慢查询

概念：找出查询速度慢的sql语句

慢：查询时间超过设置的阈值

慢查询的相关参数：

slow_query_long:慢查询开关

slow_query_long_file:慢查询日志存放位置

slow_query_time:慢查询时间阈值 修改完重新新建查询

查询慢查询的相关参数：show avriables like “”

设置慢查询的相关参数：set global 参数名=值

设置完成，并运行脚本抓取到慢查询的日志信息为：

测试关注点：

基于当前记录下来的慢查询sql进行进一步的分析，判断是否存在问题，需要修改。

2、数据库连接池

数据库连接池

数据库连接池：事先建立好连接，当程序请求sql执行时，直接分配空闲连接，使用完成后释放连接。节省了SQL语句执行前后连接的建立和关闭的时间。

作用：可以提高对数据库操作的性能

工作原理：

查看方法：

最大连接数：show variable like “max_connections”当前使用的连接数：show status like “threads_connected”

测试关注点：

关注：利用率=当前使用的连接数/最大连接数，建议：85%左右 ；如果利用率超过85%，连接池可能会被占满如果利用率过低，说明资源存在浪费，可能会影响其他性能指标。

3、mysql锁

数据库死锁

数据库瓶颈分析——数据库死锁

锁的介绍：

一个用户修改数据时，对该数据进行加锁操作，其他用户不能进行修改。只有当第一个用户修改完成后，其他用户才能修改

MySQL主要有两种锁：表级、行级。

表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁，锁定粒度最大，并发度最低。行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁，锁定粒度最小，并发度也最高。

死锁：

两个进程同时使用资源时，出现的相互争抢的现象死锁后需要等待很长的时间，要么有程序校验机制来释放，要么手动释放。

数据库中锁的介绍： 测试关注点:

show open tables where in_user>=1:查看当前正在使用的表（可能是锁定的表）show pricesslist:查看执行时间长的线程，找到对应的sql Java应用瓶颈分析—JVM内存 JVM内存

JVM（JAVA Virtual Machine）JAVA虚拟机管理JAVA程序运行时，所管理的内存

堆内存：存储动态数据，创建对象时申请的空间。给程序员使用非堆内存：存储静态数据。共JVM运行使用。 JAVA应用：

JVM监控—Jvisualcm.exe @TOC

1、在java程序启动时，添加启动参数 2、进入jdk的bin目录下，选择“exeisualvm.exe” 3、点击远程，右键选择“添加远程主机”，并设置服务器IP 4、点击主机IP，右键点击“添加JMX连接”，并设置JVM监控的端口 5、点击IP+Port,右边选择“监视”，可以查看JVM内存的实际使用情况

压测机： 压测机

压测机影响性能测试结果的原因主要是：

Jmeter单机负载能力有限，如果需要模拟的用户请求数超过其负载极限，也会导致TPS压不上去

监控的方法：

windows压测机——任务管理器linux压测机——PerFMon 或者top命令

解决方法：

添加资源 添加多台压测机，进行分布式测试 性能测试报告 性能测试报告

性能调优案例 性能调优案例

案例1——获取首页数据（CPU高）

场景描述：进入首页后，加载首页的相关数据，包括：轮播图、频道、优惠券、团购专区品牌商直供、新品首发、热卖商品、专题精选等数据。

测试结果数据：

分析过程：

每发送一个HTTP请求，需要查询27个SQL语句，当TPS为100时，每秒要处理2700个SQL语句

解决方案：

增加CPU通过分批次、异步加载的方式，第一次进入首页时只加载第一屏的内容，下拉时再加载后续的数据

案例2——查看商品详情（网络）

场景描述： 进入商品详情页面时，加载商品的详细信息测试结果数据： 原因： 已使用的网络带宽已接近于总带宽解决方案： 增加网络带宽减少进入商品详情页时的数据请求量

案例3——搜索商品（慢查询）

场景描述： 进入首页，在搜索框中输入关键字搜索商品

测试结果数据：

搜索关键字“床”时，出现慢查询SQL语句查看慢查询语句cat/var/lib/mysql/localhost-slow.log，包含如下SQL语句：

分析步骤：

当搜索关键字匹配到大量的商品时，第3条SQL语句会返回大量重复数据第4条SQL语句中的in查询条件中同样包含大量重复的商品分类id因此：第4条SQL会出现查询时间较长,是由于第3条SQL返回的ID有大量重复

本案例解决方案：

案例4——JVM内存溢出

场景描述： 请求测试接口（wx/index/oom）,模拟内存溢出测试结果数据： 解决方案： 开发定位出泄露的点，修改代码。