基于LoadRunner的理財平臺的性能測試

陳夢云, 高建華

(上海師范大學 信息與機電工程學院,上海 200234)

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基于LoadRunner的理財平臺的性能測試

陳夢云, 高建華

(上海師范大學 信息與機電工程學院,上海 200234)

基于LoadRunner的理財平臺,設計了一種對軟件的接口進行性能測試的方案,并將該方案用于上海佐昊網絡科技有限公司理財平臺的交互接口的性能測試.結果表明:不同場景下系統接口的性能特性不同,并發用戶數為40個時TPS和CPU使用率等各項性能指標處于最佳狀態;并發用戶數為50個時CPU成為系統需要處理的瓶頸;證明了該方案的有效性.

LoadRunner; 性能測試; 性能特性; 瓶頸

在軟件開發中,為了生產一個高度穩定可靠且具有高速數據處理能力的平臺系統,軟件產品的性能容量評估工作越來越受重視.從已有的相關文獻來看,戴曉婧[1]和李怡[2]提出的基于LoadRunner的性能測試方案都是針對具有良好用戶圖形界面的網站進行性能測試,這些方案雖然對其他類似系統的性能測試具有通用性,但卻不適用于沒有用戶圖形界面的系統接口的性能測試.針對以上問題,本文通過創建靜態請求頁面,將前臺系統請求參數以json數據格式經請求頁面傳遞到指向后臺系統的url,同樣,響應數據以json數據格式返回前臺系統,采用該方法取代具有良好用戶圖形界面的交互操作,并對該交互接口進行性能測試.本文作者結合上海佐昊網絡科技有限公司開發的理財平臺項目,利用LoadRunner對理財平臺前后臺系統的交易接口進行性能測試,并對測試結果進行數據分析,并提出優化策略.

1　性能測試及LoadRunner

1.1性能測試

性能測試是通過自動化的測試工具模擬多種正常、峰值以及異常負載條件來對系統的各項性能指標進行測試,用于驗證軟件系統是否能夠達到用戶提出的性能指標,或找出軟件系統中存在的性能瓶頸,并通過優化軟件,最終起到優化系統的目的.通常情況下,性能測試關注的幾個主要的Web服務器性能指標包括并發用戶數、吞吐率、每秒事務處理量(TPS)、響應時間和CPU利用率等.

1.2LoadRunner

LoadRunner主要由虛擬用戶生成器(VUG),控制器和分析器等組件構成.在性能測試過程中,首先通過捕獲最終用戶業務流程,創建性能測試腳本.然后使用控制器設置場景,調度虛擬用戶,并運行場景.場景運行結束后,打開分析器,便可查看、剖析和比較性能結果.

使用LoadRunner進行負載測試一般包括5個階段:(1) 規劃負載測試,用于定義性能測試要求,例如并發用戶數量、典型業務流程和要求的響應時間;(2)創建Vuser 腳本,用于錄制最終用戶活動;(3)定義場景,使用控制器設置負載測試環境;(4)運行場景,使用控制器驅動、管理并監控負載測試;(5)分析結果,使用分析器創建圖和報告并評估性能.

2　實例環境

圖1　上海佐昊網絡科技有限公司理財平臺的架構拓撲圖

本實驗對象是上海佐昊網絡科技有限公司開發的理財平臺項目.平臺的架構拓撲圖如圖1所示.該平臺由甲、乙兩個項目組開發,其中甲項目組開發面向用戶的前臺系統,此系統主要通過調用后臺數據完成用戶的理財投資業務.乙項目組開發理財產品管理系統,主要負責金融機構、理財產品和訂單相關信息的管理.在測試環境中,前臺系統與后臺系統通過接口進行交互,能夠順利完成用戶的理財投資等交易業務.

為了保障軟件產品的質量,測試環境中需要對前臺系統與后臺系統交互的核心功能模塊或使用頻率高的功能模塊進行性能測試.本項目的前、后臺系統主要包含產品可用庫存查詢、金融機構信息同步、理財產品信息同步、訂單確認和訂單批量查詢等多個交互接口功能模塊.以產品可用庫存查詢接口為例,詳細介紹了利用LoadRunner對該接口進行性能測試的實現過程,分析了不同負載下該接口的性能特性.由于其他接口的性能測試方法類似,不再重復詳述.

3　測試流程方案

根據項目開發的接口規范,本方案將前臺系統與后臺系統交互接口的請求參數和響應參數以json數據格式進行傳遞.在測試過程中,本方案首先創建一個靜態頁面,將請求參數封裝成json數據格式發送到指向后臺系統的url,并使用LoadRunner檢測后臺服務器返回響應數據的性能指標.采用此方案便可完成系統接口性能特性的評估,并能夠幫助開發人員更快地查找和發現問題,最終達到優化系統的目的.

3.1確定測試目標

為了檢測理財平臺的前臺系統與后臺系統交互接口處理交易事務的能力是否能夠達到預期的性能目標,以及找出系統可能存在的性能瓶頸,本方案實驗測試的目標包含如下三方面:

(1) 不同負載下,檢測系統每秒系統處理事務數(TPS)、平均事務響應時間和 CPU利用率等各項性能指標;

(2) 隨著系統負荷增大,探測系統的瓶頸;

(3) 評估系統接口最佳性能狀態及其穩定性.

3.2設計測試用例

根據測試需求,設計測試用例.本產品可用庫存查詢接口的測試用例,如表1所示.

本方案利用LoadRunner對理財平臺的可用庫存查詢接口進行性能測試,重點關注以下3個問題:

(1) 在不同并發用戶條件下,探測系統各性能特性;

(2) 探測可用庫存查詢接口的瓶頸,分析產生瓶頸的原因;

(3) 評估可用庫存查詢接口的最佳性能狀態及該狀態下系統的穩定性.

表1　產品可用庫存查詢接口的測試用例

3.3.1創建請求頁面

圖2　靜態請求頁面部分代碼

根據項目文檔提供接入后臺系統的url,創建靜態請求頁面,如圖2所示,其中文本域jsonObj對象用于填寫產品可用庫存查詢接口的以json數據格式輸入的請求參數,等價于WEB頁面表單的輸入.

3.3.2創建腳本

打開 LoadRunner中的Virtual User Generator,本方案將產品可用庫存查詢操作設置為一個事務,通過事務函數用來標記完成該查詢業務所需要的操作內容以及用來統計用戶操作的響應時間,即在事務開始前后分別加入Ir_start_transaction()函數和Ir_end_transaction()函數,如圖3所示.

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圖3　測試運行的腳本代碼

3.3.3設置場景

打開 LoadRunner控制器,選擇以上創建的腳本,按照如下3個步驟,進行場景設置,并運行場景.

(1) 并發用戶分別設置為10、20、30、40 和50.

(2) 用戶調度策略:每15 s加載2個用戶.

(3) 全部用戶加載完成之后,持續運行5 min.

3.3.4結果分析

場景運行結束后打開LoadRunner分析器,查看系統結果分析報告和各性能指標分布圖,評估系統接口性能特性.

4　測試結果分析

4.1實驗數據分析

根據LoadRunner分析器的分析報告和性能指標分布圖,統計5組場景的性能指標數據,結果如表2所示.

表2　實驗結果

由表2實驗數據可知,當并發用戶數從10個逐漸增大到40個時,后臺接口的性能指標TPS由119.442增大到241.799,平均事務響應時間由0.073 s逐漸增大到0.106 s,并且吞吐率和TPS的變化大體一致,則說明在服務器資源充足的情況下,TPS與并發用戶數存在很強的正相關關系,后臺系統平均事務響應時間足夠迅速,系統性能基本穩定.同時平均事務響應時間、TPS、平均吞吐率和 CPU利用率等性能指標都隨著并發用戶數的增加呈上升趨勢,但均在正常范圍內,系統表現良好.

圖4　并發用戶為50個的結果概要圖

當并發用戶數設置為50個時,測試過程中因出現超時錯誤導致服務器不能正常響應用戶的請求.由圖4性能概要圖可知該場景下各性能指標數據,并測得CPU利用率到達92.7%,在內存充足的情況下,CPU已成為系統需要處理的瓶頸,本項目可以通過增加處理器或換成更快的處理器來改善系統的性能.

在服務器正常工作范圍內,隨著虛擬用戶數目增加,綜合分析CPU使用率和TPS值,得出當并發用戶數為40個時,系統性能處于最佳狀態.由圖5可知,在該場景下,后臺系統接口最大平均處理事物數為327,平均處理事物數為241.799,而項目需求的TPS為200,超出了預期的性能要求;由圖6可知,在該場景下,平均事務響應時間為0.106 s,標準差為0.021 s,系統能夠迅速響應目標用戶的請求;并且吞吐率和TPS呈正比變化,吞吐率和TPS的變化趨勢大體一致,該場景下系統相對穩定.

圖5　TPS指標分布圖

圖6　平均事務響應時間指標分布圖

4.2優化策略

本項目性能測試主要關注的性能指標是前臺系統和后臺系統接口處理事務能力,為了增大系統的TPS,可采取以下優化策略:

(1) 利用消息中間件,控制多臺服務器,改善系統承載能力,達到實際需求的TPS;

(2) 考慮數據庫查詢對系統的性能的影響,對代碼進行改善,將一些復雜的查詢語句(或函數)改為一些簡單高效的查詢語句(或函數),從而減少系統響應時間,提高TPS.

(3) 找出因網絡延遲導致系統性能下降的因素,做一定的改善工作,從而提高系統性能.

5　結　論

介紹了基于LoadRunner的理財平臺的性能測試,設計了一種對軟件的接口進行性能測試的方案,該方案與已有方案的主要不同之處在于其通過創建靜態頁面取代具有良好圖形用戶界面的網站頁面,以及以json數據格式代替傳統的以表單輸入形式進行請求和應答數據交互操作,應用該測試方案能夠在系統開發期間了解系統各接口模塊的性能,并及時對各瓶頸加以改善或優化,從而降低測試成本.將該方案對上海佐昊網絡科技有限公司的理財平臺的交互接口進行性能測試,通過對結果數據的分析,評估了不同負載下理財平臺交互接口的性能特點,驗證了該方案的可行性和正確性,并提出優化策略.

如何制訂更加高效完備的性能測試流程方案,以及利用LoadRunner對功能復雜的接口進行性能測試,將是下一步的研究工作.

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(責任編輯：包震宇)

Performance testing of the finance platform based on LoadRunner

CHEN Mengyun, GAO Jianhua

(College of Information and Mechanical and Electrical Engineering,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China)

In this paper,a performance testing scheme is designed to test the software interface of the financial management platform based on LoadRunner,and the scheme has been used for the performance testing of the interactive interface of the financial management platform of Shanghai Zuo Hao Network Technology Co.Ltd.The result shows that the performance characteristics of the system interface are different under different scenarios,and TPS and CPU usage performance characteristics are in an optimal status when the number of concurrent users is 40,while CPU becomes the bottleneck which is need to be addressed by system when the number of concurrent users is 50.At last,the effectiveness of the scheme has been proved.

LoadRunner; performance testing; performance characteristics; bottleneck

10.3969/J.ISSN.1000-5137.2016.04.007

2015-03-11

國家自然科學基金(61073163);上海市企業自主創新專項資金(滬CXY-2013-88)

高建華,中國上海市徐匯桂林路100號,上海師范大學信息與機電工程學院,郵編:200234,E-mail:jhgao@shnu.edu.cn.

TP 311

A

1000-5137(2016)04-0428-06