Veiledning for ytelsestesting

Hva er ytelsestesting?

Ytelsestesting er en programvaretestingsprosess som brukes for å teste hastigheten, responstiden, stabiliteten, påliteligheten, skalerbarheten og ressursbruken til en programvareapplikasjon under en bestemt arbeidsbelastning. Hovedformålet med ytelsestesting er å identifisere og eliminere ytelsesflaskehalsene i programvareapplikasjonen. Det er en undergruppe av ytelsesteknikk og er også kjent som "Perftesting".

Fokuset i ytelsestesting er å sjekke et programs:

• Speed – Avgjør om applikasjonen svarer raskt
• skalerbarhet – Bestemmer den maksimale brukerbelastningen programvaren kan håndtere
• Stabilitet – Bestemmer om applikasjonen er stabil under varierende belastning

Hvorfor er ytelsestesting viktig?

Funksjoner og funksjonalitet som støttes av et programvaresystem er ikke den eneste bekymringen. En programvareapplikasjons ytelse, som responstid, pålitelighet, ressursbruk og skalerbarhet, er viktige. Målet med ytelsestesting er ikke å finne feil, men å eliminere ytelsesflaskehalser.

Ytelsestesting gjøres for å gi interessenter informasjon om applikasjonen deres angående hastighet, stabilitet og skalerbarhet. Enda viktigere er det at ytelsestesting avdekker hva som må forbedres før produktet kommer på markedet. Uten ytelsestesting vil programvaren sannsynligvis lide av problemer som at den kjører sakte mens flere brukere bruker den samtidig, inkonsekvenser på tvers av forskjellige operativsystemer og dårlig brukervennlighet.

Ytelsestesting avgjør om programvare oppfyller krav til hastighet, skalerbarhet og stabilitet under forventede arbeidsbelastninger. Applikasjoner som sendes til markedet med dårlige ytelsesmålinger på grunn av manglende eller dårlig ytelsestesting, vil sannsynligvis få et dårlig rykte og ikke klare å nå forventede salgsmål.

Også oppdragskritiske applikasjoner som romoppskytingsprogrammer eller livreddende medisinsk utstyr bør ytelsestestes for å sikre at de kjører i lang tid uten avvik.

I følge Dunn & Bradstreet opplever 59 % av Fortune 500-selskapene anslagsvis 1.6 timer nedetid hver uke. Tatt i betraktning at det gjennomsnittlige Fortune 500-selskapet med minimum 10,000 56 ansatte betaler 896,000 dollar per time, vil arbeidsdelen av nedetidskostnadene for en slik organisasjon være 46 XNUMX dollar ukentlig, noe som tilsvarer mer enn XNUMX millioner dollar per år.

Bare en 5-minutters nedetid of Google.com (19. aug. 13) er anslått å koste søkegiganten så mye som $ 545,000.

Det anslås at selskapene tapte salgsverdi 1100 dollar per sekund på grunn av en nylig Amazon Netttjenestebrudd.

Derfor er ytelsestesting viktig. For å hjelpe deg med denne prosessen, sjekk ut denne listen over verktøy for ytelsestesting.

Typer ytelsestesting

Det er primært seks typer ytelsestesting i programvaretesting, som er forklart nedenfor.

• Lasttesting – sjekker programmets evne til å prestere under forventet brukerbelastning. Målet er å identifisere ytelsesflaskehalser før programvaren publiseres.
• Stresstesting - innebærer å teste en applikasjon under ekstreme arbeidsbelastninger for å se hvordan den håndterer høy trafikk eller databehandling. Målet er å identifisere bruddpunktet for en applikasjon.
• Utholdenhetstesting – gjøres for å sikre at programvaren kan håndtere den forventede belastningen over en lengre periode. Det bidrar til å oppdage problemer som minnelekkasjer og ressursuttømming som bare dukker opp under vedvarende drift.
• Piggtesting – tester programvarens reaksjon på plutselige store topper i belastningen generert av brukere. I motsetning til stresstesting fokuserer topptesting spesifikt på hvordan systemet håndterer og gjenoppretter seg fra skarpe, kortvarige trafikkøkninger.
• Volumtesting – innebærer å fylle en database med et stort datavolum og overvåke det generelle programvaresystemets oppførsel. Målet er å sjekke programvarens ytelse under varierende databasevolumer.
• Skalerbarhetstesting – bestemmer programvarens effektivitet i å «skalere opp» for å støtte en økning i brukerbelastning. Det hjelper med å planlegge kapasitetstillegg til programvaresystemet ditt.

Vanlige ytelsesproblemer

De fleste ytelsesproblemer dreier seg om hastighet, responstid, lastetid og dårlig skalerbarhet. Hastighet er ofte en av de viktigste egenskapene til en applikasjon. En saktegående applikasjon vil miste potensielle brukere. Ytelsestesting sikrer at en applikasjon kjører raskt nok til å holde på brukerens oppmerksomhet og interesse. Følgende er vanlige ytelsesproblemer der hastighet er en tilbakevendende faktor:

• Lang lastetid – Lastetiden er vanligvis den første tiden det tar for et program å starte. Dette bør generelt holdes på et minimum. Selv om noen programmer er umulige å laste på under ett minutt, bør lastetiden holdes under noen få sekunder hvis mulig.
• Dårlig responstid - Responstid er tiden det tar fra en bruker legger inn data i applikasjonen til applikasjonen sender ut et svar på den inndataen. Vanligvis bør dette være veldig raskt. Hvis en bruker må vente for lenge, mister de interessen.
• Dårlig skalerbarhet - Et programvareprodukt lider av dårlig skalerbarhet når det ikke kan håndtere det forventede antallet brukere eller når det ikke har plass til et bredt nok spekter av brukere. Load Testing bør gjøres for å være sikker på at applikasjonen kan håndtere det forventede antallet brukere.
• Flaskehals – Flaskehalser er hindringer i et system som forringer den generelle systemytelsen. Flaskehalser er når enten kodefeil eller maskinvareproblemer forårsaker en reduksjon i gjennomstrømning under visse belastninger. Flaskehalser er ofte forårsaket av én feilaktig del av koden. Nøkkelen til å fikse et flaskehalsproblem er å finne den delen av koden som forårsaker nedgangen og prøve å fikse det der. Flaskehalser fikses vanligvis enten ved å fikse dårlig kjørende prosesser eller legge til ekstra maskinvare. vanlige ytelsesflaskehalser er:
  • CPU utnyttelse
  • Minnebruk
  • Nettverksutnyttelse
  • Operasystembegrensninger
  • Diskbruk

Hvordan utføre ytelsestesting

Metodikken som brukes for ytelsestesting kan variere mye, men målsettingen for ytelsestester forblir den samme. Det kan bidra til å demonstrere at programvaresystemet ditt oppfyller visse forhåndsdefinerte ytelseskriterier. Eller det kan bidra til å sammenligne ytelsen til to programvaresystemer. Det kan også hjelpe med å identifisere deler av programvaresystemet som forringer ytelsen.

Nedenfor finner du en generell prosess for hvordan du utfører ytelsestesting.

Trinn 1) Identifiser testmiljøet ditt

Kjenn til ditt fysiske testmiljø, produksjonsmiljøet og hvilke testverktøy som er tilgjengelige. Forstå detaljene om maskinvare-, programvare- og nettverkskonfigurasjonene som brukes under testing før du starter testprosessen. Det vil hjelpe testere med å lage mer effektive tester. Det vil også bidra til å identifisere mulige utfordringer som testere kan støte på under ytelsestestprosedyrene.

Trinn 2) Identifiser ytelsesgodkjenningskriteriene

Dette inkluderer mål og begrensninger for gjennomstrømning, responstider og ressursallokering. Det er også nødvendig å identifisere suksesskriterier for prosjektet utenfor disse målene og begrensningene. Testere bør gis myndighet til å sette ytelseskriterier og mål fordi prosjektspesifikasjonene ofte ikke vil inkludere et bredt nok utvalg av ytelsesmål. Noen ganger kan det ikke være noen i det hele tatt. Når det er mulig, er det en god måte å sette ytelsesmål på å finne en lignende applikasjon å sammenligne med.

Trinn 3) Planlegg og design ytelsestester

Bestem hvordan bruken sannsynligvis vil variere blant sluttbrukere og identifiser viktige scenarier for testing for alle mulige brukstilfeller. Det er nødvendig å simulere en rekke sluttbrukere, planlegge ytelsestestdata og skissere hvilke målinger som skal samles inn.

Trinn 4) Konfigurer testmiljøet

Forbered testmiljøet før utførelse. Ordne også verktøy og andre ressurser. Speile produksjonsmiljøet så nøyaktig som mulig for å sikre at testresultatene er realistiske og handlingsrettede.

Trinn 5) Implementer testdesign

Lag ytelsestestene i henhold til testdesignet ditt.

Trinn 6) Kjør testene

Utfør og overvåk testene.

Trinn 7) Analyser, finjuster og test på nytt

Konsolider, analyser og del testresultater. Finjuster og test deretter på nytt for å se om det er en forbedring eller reduksjon i ytelsen. Siden forbedringene vanligvis blir mindre med hver nye test, bør du stoppe når flaskehalsen er forårsaket av CPU-en. Da må du kanskje vurdere muligheten til å øke CPU-kraften.

Ytelsestesting: Parametere overvåket

De grunnleggende parametrene som overvåkes under ytelsestesting inkluderer:

• Prosessorbruk – hvor mye tid prosessoren bruker på å kjøre ikke-inaktive tråder.
• Minnebruk – mengden fysisk minne som er tilgjengelig for prosesser på en datamaskin.
• Disktid – hvor lenge disken er opptatt med å utføre en lese- eller skriveforespørsel.
• Båndbredde - viser bitene per sekund som brukes av et nettverksgrensesnitt.
• Private bytes – Antall byte en prosess har allokert som ikke kan deles med andre prosesser. Disse brukes til å måle minnelekkasjer og bruk.
• Engasjert minne – mengden virtuelt minne som brukes.
• Minnesider/sekund – Antall sider som er skrevet til eller lest fra disken for å løse feil på hardt side-skript. Feil på hardt side-skript oppstår når kode som ikke er fra gjeldende arbeidssett kalles opp fra et annet sted og hentes fra en disk.
• Sidefeil/sekund – den totale hastigheten som feilsider behandles med av prosessoren. Dette skjer når en prosess krever kode utenfor arbeidssettet sitt.
• CPU-avbrudd per sekund – det gjennomsnittlige antallet maskinvareavbrudd en prosessor mottar og behandler hvert sekund.
• Lengde på diskkø – gjennomsnittlig antall lese- og skriveforespørsler i kø for den valgte disken i løpet av et samplingsintervall.
• Lengde på nettverksutgangskø – lengden på utgangspakkekøen i pakker. Alt mer enn to betyr en forsinkelse, og flaskehalsdannelse må stoppes.
• Nettverksbyte totalt per sekund – hastigheten som byte sendes og mottas med på grensesnittet, inkludert innrammingstegn.
• Responstid - tiden fra en bruker skriver inn en forespørsel til det første tegnet i svaret er mottatt.
• Gjennomstrømning – hastigheten som en datamaskin eller et nettverk mottar forespørsler per sekund.
• Mengde tilkoblingspooling – antall brukerforespørsler som blir møtt av sammenslåtte tilkoblinger. Jo flere forespørsler som møtes av forbindelser i bassenget, desto bedre blir ytelsen.
• Maksimalt antall aktive økter – maksimalt antall økter som kan være aktive samtidig.
• Treffforhold – dette gjelder antallet SQL setninger som håndteres av hurtigbufrede data i stedet for dyre I/O-operasjoner. Dette er et bra sted å starte for å løse flaskehalsproblemer.
• Treff per sekund – antall treff på en webserver i løpet av hvert sekund av en belastningstest.
• Tilbakestill segment – mengden data som kan rulle tilbake til enhver tid.
• Databaselåser – låsing av tabeller og databaser må overvåkes og justeres nøye.
• Topp ventetid – overvåkes for å bestemme hvilke ventetider som kan reduseres når det gjelder hvor raskt data hentes fra minnet.
• Tråd teller - En applikasjons helse kan måles ved antall tråder som kjører og er aktive for øyeblikket.
• Søppelhenting – innebærer å returnere ubrukt minne tilbake til systemet. Søppelinnsamling må overvåkes for effektivitet.

Eksempel på testtilfeller for ytelsestesting

Nedenfor er eksempler på testtilfeller for ytelsestesting:

• Testtilfelle 01: Bekreft at responstiden ikke er mer enn 4 sekunder når 1000 brukere besøker nettstedet samtidig.
• Testtilfelle 02: Kontroller at responstiden til programmet under belastning er innenfor et akseptabelt område når nettverkstilkoblingen er treg.
• Testtilfelle 03: Sjekk maksimalt antall brukere som applikasjonen kan håndtere før den krasjer.
• Testtilfelle 04: Sjekk databaseutførelsestid når 500 poster leses/skrives samtidig.
• Testtilfelle 05: Sjekk CPU- og minnebruken til applikasjonen og databaseserveren under toppbelastningsforhold.
• Testtilfelle 06: Bekreft responstiden til applikasjonen under forhold med lav, normal, moderat og tung belastning.

Under selve ytelsestesten blir vage termer som akseptabel rekkevidde, tung belastning osv. erstattet med konkrete tall. Ytelsesingeniører setter disse tallene i henhold til forretningskrav og det tekniske landskapet til applikasjonen.

Beste praksis for ytelsestesting

Å følge etablerte beste praksiser sikrer at ytelsestesting gir pålitelige resultater. Disse retningslinjene hjelper team med å unngå vanlige fallgruver.

• Speile produksjonsmiljøet – Konfigurer testoppsettet ditt slik at det gjenspeiler produksjonen så nøyaktig som mulig. Forskjeller i maskinvare- eller programvareversjoner kan gi misvisende resultater.
• Design realistiske testscenarier – Lag testtilfeller som simulerer faktisk brukeratferd, inkludert tenketider og samtidige transaksjonsmikser.
• Bruk persentilbaserte målinger – Stol på responstider ved 90. og 95. persentil i stedet for bare gjennomsnitt. Persentiler avslører forsinkelser i sluttfasen som gjennomsnitt kan skjule.
• Test tidlig og kontinuerlig – Integrer ytelsestesting i CI/CD-pipelinen i stedet for å behandle det som en sistefaseaktivitet.
• Dokument- og baselineresultater – Registrer resultater fra hver testkjøring. Sammenligning av nye resultater mot grunnlinjer gjør det enkelt å oppdage regresjoner på tvers av utgivelser.

Hvordan AI transformerer ytelsestesting

Kunstig intelligens blir omstrukturertping ytelsestesting ved å automatisere komplekse analyseoppgaver og aktivere prediktive funksjoner. AI-drevne verktøy analyserer historiske data, oppdager mønstre og gir handlingsrettede anbefalinger uten behov for menneskelig inngripen i hvert trinn.

• Prediktiv anomalideteksjon – AI-algoritmer analyserer ytelsesmålinger i sanntid under belastningstester og flagger avvik før de eskalerer til kritiske feil.
• Automatisert rotårsaksanalyse – AI-drevne verktøy korrelerer data på tvers av distribuerte systemer for å finne nøyaktig hvilke komponenter som forårsaker ytelsesforringelse.
• Intelligent testoptimalisering – Maskinlæringsmodeller identifiserer redundante testscenarier og foreslår optimale konfigurasjoner, noe som reduserer utførelsestiden samtidig som dekningen opprettholdes.
• Selvreparerende testskript – AI tilpasser testskript når applikasjonsgrensesnitt endres, noe som reduserer vedlikeholdskostnader for ytelsestestpakker.

Ytelsestestingsverktøy

Det finnes et bredt utvalg av verktøy for ytelsestesting på markedet. Verktøyet du velger for testing vil avhenge av mange faktorer, som for eksempel hvilke protokoller som støttes, lisenskostnader, maskinvarekrav og plattformstøtte. Nedenfor er en liste over populære testverktøy.

• HP LoadRunner - er et av de mest populære verktøyene for ytelsestesting på markedet. Dette verktøyet er i stand til å simulere hundretusenvis av brukere, og utsette applikasjoner for reelle belastninger for å bestemme deres oppførsel under forventede belastninger. Loadrunner har en virtuell brukergenerator som simulerer handlingene til levende menneskelige brukere.
• JMeter - et av de ledende verktøyene med åpen kildekode som brukes til belastningstesting av web- og applikasjonsservere. Det støtter flere protokoller og tilbyr omfattende rapporteringsmuligheter.

Spørsmål og svar