Loadrunner的并發(fā)用戶數(shù)和集合點(diǎn)分析

林克強(qiáng)，趙秀娟

(1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北石家莊050081;2.石藥集團(tuán)河北中誠(chéng)醫(yī)藥有限公司，河北石家莊050081)

0 引言

系統(tǒng)的性能是一個(gè)很大的概念，覆蓋面非常廣泛，對(duì)一個(gè)軟件系統(tǒng)而言，包括執(zhí)行效率、資源占用、穩(wěn)定性、安全性、兼容性、可擴(kuò)展性以及可靠性等。負(fù)載壓力是系統(tǒng)性能的一個(gè)重要方面，是指在一定約束條件下測(cè)試系統(tǒng)所能承受的并發(fā)用戶量、運(yùn)行時(shí)間、數(shù)據(jù)量，以確定系統(tǒng)所能承受的最大負(fù)載壓力［3］。在一個(gè)大型應(yīng)用系統(tǒng)里，某些業(yè)務(wù)操作對(duì)特定角色用戶來(lái)講存在很大的同時(shí)操作的可能性。客戶端大量的并發(fā)操作提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，加劇了服務(wù)器資源互斥訪問(wèn)沖突，加大了數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖的可能。這樣的負(fù)載壓力輕則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能低下，重則會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成破壞，給用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此負(fù)載壓力測(cè)試對(duì)于保證系統(tǒng)的性能是非常關(guān)鍵的。基于Loadrunner的并發(fā)性能測(cè)試需要確定并發(fā)用戶數(shù)和設(shè)置集合點(diǎn)，以達(dá)到在服務(wù)器上創(chuàng)建密集的用戶負(fù)載。

1 并發(fā)用戶和集合點(diǎn)

關(guān)于并發(fā)用戶和集合點(diǎn)的定義如下:

并發(fā)用戶:通過(guò)模擬用戶的并發(fā)訪問(wèn)，測(cè)試多用戶同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)應(yīng)用、同一個(gè)模塊或者數(shù)據(jù)記錄時(shí)是否存在死鎖或者其他性能問(wèn)題［2］。當(dāng)然這個(gè)“同時(shí)”可以理解為同一時(shí)間段，還可以理解為同一時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)然如果說(shuō)并發(fā)就是同一時(shí)間點(diǎn)上同時(shí)操作的用戶，這樣理解沒(méi)有錯(cuò)誤，但對(duì)于實(shí)際情況來(lái)講，是沒(méi)有嚴(yán)格意義上的并發(fā)執(zhí)行的，就如同進(jìn)程和線程關(guān)系一樣，在某一個(gè)點(diǎn)嚴(yán)格上講就只有一個(gè)人得到執(zhí)行的權(quán)利。

集合點(diǎn):用以同步虛擬用戶以便恰好在同一時(shí)刻執(zhí)行任務(wù)。可以在服務(wù)器上創(chuàng)建密集的用戶負(fù)載［1］。對(duì)于Loadrunner來(lái)說(shuō)，集合點(diǎn)只是一種策略，而這個(gè)策略也會(huì)有很多規(guī)則，因?yàn)閷?shí)際情況中并非所有用戶都會(huì)同時(shí)到達(dá)集合點(diǎn)，因?yàn)閺目蛻舳税l(fā)出到網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用層再到數(shù)據(jù)庫(kù)，這其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有延時(shí)，也就是說(shuō)不可能所有的用戶都能到達(dá)所謂的集合點(diǎn)才開(kāi)始同時(shí)執(zhí)行操作。

從上面2個(gè)概念的理解來(lái)講，有人就會(huì)思考，并發(fā)用戶和集合點(diǎn)到底有沒(méi)有關(guān)系，這才是關(guān)鍵。當(dāng)然這個(gè)就要看需求是什么了，所以在很多時(shí)候誤用集合點(diǎn)和并發(fā)用戶，其實(shí)根本原因在于對(duì)需求的理解。

2 應(yīng)用系統(tǒng)組成

從概念上認(rèn)為要得到并發(fā)用戶就必須設(shè)置集合點(diǎn)，認(rèn)為在執(zhí)行一個(gè)壓力測(cè)試腳本時(shí)，設(shè)置了集合點(diǎn)才算是有效的并發(fā)用戶，沒(méi)有設(shè)置集合點(diǎn)，就認(rèn)為可能這個(gè)就不能準(zhǔn)確地代表并發(fā)用戶數(shù)。

先來(lái)看一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖1 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖1比較直觀、簡(jiǎn)潔地反映了一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，其中包括客戶端、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，其中每一個(gè)環(huán)節(jié)都是在執(zhí)行性能測(cè)試分析中必不可少的元素，結(jié)構(gòu)圖中也合理地分析出了響應(yīng)時(shí)間的處理過(guò)程，當(dāng)請(qǐng)求從客戶端發(fā)出之后到最后返回客戶端，這個(gè)過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的處理都有可能最后成為系統(tǒng)運(yùn)行中的性能瓶頸，所以可見(jiàn)對(duì)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的理解是何等重要。

2.1 測(cè)試構(gòu)建

假設(shè)有一個(gè)OA系統(tǒng)，該系統(tǒng)有2 000個(gè)使用用戶——這就是說(shuō)，可能使用該OA系統(tǒng)的用戶總數(shù)是2 000名，這個(gè)概念就是“系統(tǒng)用戶數(shù)”，該系統(tǒng)有一個(gè)“在線統(tǒng)計(jì)”功能(系統(tǒng)用一個(gè)全局變量計(jì)數(shù)所有已登錄的用戶)，從在線統(tǒng)計(jì)功能中可以得到，最高峰時(shí)有500人在線(這個(gè)500就是一般所說(shuō)的“同時(shí)在線人數(shù)”)，那么，系統(tǒng)的并發(fā)用戶數(shù)是多少呢?

根據(jù)對(duì)并發(fā)用戶數(shù)的定義，這500就是整個(gè)系統(tǒng)使用時(shí)最大的業(yè)務(wù)并發(fā)用戶數(shù)。當(dāng)然，500這個(gè)數(shù)值只是表明在最高峰時(shí)刻有500個(gè)用戶登錄了系統(tǒng)，并不表示實(shí)際服務(wù)器承受的壓力。因?yàn)榉?wù)器承受的壓力還與具體的用戶訪問(wèn)模式相關(guān)。例如，在這500個(gè)“同時(shí)使用系統(tǒng)”的用戶中，考察某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在這個(gè)時(shí)間上，假設(shè)其中40%的用戶在饒有興致地看系統(tǒng)公告(注意:“看”這個(gè)動(dòng)作是不會(huì)對(duì)服務(wù)端產(chǎn)生任何負(fù)擔(dān)的)，20%的用戶在填寫(xiě)復(fù)雜的表格(對(duì)用戶填寫(xiě)的表格來(lái)說(shuō)，只有在“提交”的時(shí)刻才會(huì)向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求，填寫(xiě)過(guò)程是不對(duì)服務(wù)端構(gòu)成壓力的)，20%部分用戶在發(fā)呆(也就是什么也沒(méi)有做)，剩下的20%用戶在不停地從一個(gè)頁(yè)面跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)頁(yè)面——在這種場(chǎng)景下，可以說(shuō)，只有20%的用戶真正對(duì)服務(wù)器構(gòu)成了壓力。因此，從上面的例子中可以看出，服務(wù)器實(shí)際承受的壓力不只取決于業(yè)務(wù)并發(fā)用戶數(shù)，還取決于用戶的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

所以說(shuō)要理解集合點(diǎn)和并發(fā)數(shù)，從根本上就應(yīng)該更清晰地理解業(yè)務(wù)流程，只有把業(yè)務(wù)分析清楚了，方才可以合理地使用集合點(diǎn)，正確地理解并發(fā)用戶數(shù)。

2.2 測(cè)試實(shí)踐分析

通過(guò)Loadrunner的理解，我認(rèn)為L(zhǎng)oadrunner本身就已經(jīng)在模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)并發(fā)的過(guò)程，而增加集合點(diǎn)設(shè)置只是為了實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格意義上的所謂并發(fā)，而實(shí)際是這個(gè)集合點(diǎn)的設(shè)置也并非絕對(duì)達(dá)到了這個(gè)目的，結(jié)構(gòu)圖中的過(guò)程就可以證明。當(dāng)然，為此也通過(guò)一些實(shí)例來(lái)做驗(yàn)證，以下是對(duì)cetcbbs內(nèi)部論壇首頁(yè)，錄制訪問(wèn)過(guò)程，腳本如下:

腳本1:設(shè)置集合點(diǎn)

在場(chǎng)景中設(shè)置100個(gè)并發(fā)用戶，執(zhí)行2個(gè)腳本之后，可以得到它們的平均事務(wù)響應(yīng)時(shí)間，如圖2和圖3所示，從圖中可以看到2個(gè)腳本的運(yùn)行結(jié)果相差很小。

圖2 腳本1平均事務(wù)響應(yīng)時(shí)間

圖3 腳本2平均事務(wù)響應(yīng)時(shí)間

集合點(diǎn)在性能測(cè)試中并不是沒(méi)有作用，而是要理解如何選擇去用它，這才是關(guān)鍵。

在一些業(yè)務(wù)流程比較復(fù)雜的應(yīng)用程序測(cè)試中，就必須要使用集合點(diǎn)。比如一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中業(yè)務(wù)是這樣的:用戶登錄進(jìn)入之后，一部分人在完善資料，一部分人在查詢(xún)數(shù)據(jù)，另一部分人在執(zhí)行刪除操作，還有一部分人在發(fā)送消息等等。就這樣的一個(gè)業(yè)務(wù)中，在模擬執(zhí)行性能測(cè)試時(shí)，就必須明確并發(fā)用戶跟集合點(diǎn)的關(guān)系，在實(shí)際錄制腳本的時(shí)候，就需要把這個(gè)業(yè)務(wù)分割成多個(gè)事務(wù)，然后分別對(duì)各個(gè)不同的事務(wù)設(shè)置集合點(diǎn)。

為什么此時(shí)要使用集合點(diǎn)呢?因?yàn)楸仨毞治龀雒恳粋€(gè)事務(wù)的并發(fā)情況，加入200個(gè)用戶進(jìn)去之后，就這樣放任這200個(gè)用戶自由去操作，就不能判斷出查詢(xún)并發(fā)數(shù)多少、刪除并發(fā)數(shù)多少、發(fā)送消息的并發(fā)數(shù)又是多少，因?yàn)檫M(jìn)入系統(tǒng)之后，沒(méi)辦法確定200個(gè)用戶都同時(shí)干了些什么，所以此處才是集合點(diǎn)使用最合理的地方。

通常情況，主要是對(duì)單一業(yè)務(wù)進(jìn)行壓力測(cè)試，如登錄或者注冊(cè)，單一功能就如同上面的那個(gè)訪問(wèn)web頁(yè)面一樣，腳本只有一個(gè)操作，此時(shí)對(duì)于Loadrunner來(lái)講，其實(shí)有沒(méi)有設(shè)置集合點(diǎn)效果不大，而且為了模擬能更加接近實(shí)際情況，當(dāng)然這也是要做實(shí)際分析的。

3 結(jié)束語(yǔ)

性能測(cè)試的執(zhí)行應(yīng)該是有目的，通常是為了調(diào)優(yōu)，也有的是為了評(píng)測(cè)。在以評(píng)測(cè)為目的的性能測(cè)試中，用戶更關(guān)心的是業(yè)務(wù)上的并發(fā)，其實(shí)是真實(shí)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的并發(fā)情況，這種情況下就不需要設(shè)置集合點(diǎn)了。

集合點(diǎn)是一種特殊情況下的并發(fā)，通常是在以調(diào)優(yōu)為目的的性能測(cè)試中才會(huì)用到，主要是為了有針對(duì)性的進(jìn)行施壓，以便找到性能瓶頸。

［1］于涌.軟件性能測(cè)試與LOADRUNNER實(shí)戰(zhàn)［M］.北京:人民郵電出版社，2008.

［2］段念.軟件性能測(cè)試過(guò)程詳解與案例剖析［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2006.

［3］柳純錄.軟件評(píng)測(cè)師教程［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2005.