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  • 《零成本实现Web性能测试:基于Apache JMeter》读书笔记

    1、性能测试概念

    性能测试目的：

    • 评估系统能力，验证系统是否符合预期性能指标
    • 识别系统中的弱点
    • 系统调优，改进系统性能
    • 检测长时间运行可能发生的问题，揭示隐含问题
    • 验证稳定性、可靠性

    常见性能指标

    1. B/S架构（h5页面属于B/S架构）：一般关注web服务器性能指标

      • 平均每秒钟响应次数=总请求次数/秒数
      • 平均每秒业务脚本迭代次数
      • 成功的请求
      • 失败的请求
      • 成功的点击次数
      • 失败的点击次数
      • 每秒点击次数
      • 每秒成功的点击次数
      • 每秒失败的点击次数
      • 尝试连接数
      • 吞吐量

    2. C/S架构（native属于C/S架构）：软件后台通常为数据库

      • 用户连接数，即数据库的连接数量
      • 数据库死锁
      • 数据库cache的命中情况

    测试环境平均并发数

    C=（最大在线人数*10%）/n，n是生产环境和测试环境服务器配置折算比，一般为4。

    2、Jmeter介绍

    jmeter工作原理

    jmeter可以作为web服务器与浏览器之间的代理网关来捕获浏览器的请求和web服务器的响应，如此生成性能测试脚本

    jmeter安装目录

    1. jmeter调优设置：调整bin文件夹下的Jmeter.bat

      set HEAP=-Xms512m -Xmx512m set NEW=-XX:NewSize=128m -XX:MaxNewSize=128m set SURVIVOR=-XX:SurvivorRatio=8 -XX:TargetSurvivorRatio=50% set TENURING=-XX:MaxTenuringThreshold=2

      据经验，堆值（HEAP）最多设置为物理内存的一半，默认为512MB。若超过一半，Jmeter运行速度会变慢，甚至会出现“内存溢出”错误。若运行异常，可在jmeter.log日志中查看信息。

    2. 详细日志获取：用户若想获取更详细日志，可修改bin目录下jmeter.properties文件中log_level.jmeter。默认为INFO，查错时可修改为DEBUG。 属性设置也有图形界面，选择工作台右键“添加”-》“非测试元件”-》“Property Display”

    3. printable_docs的usermanual子目录下为用户手册文档，其中component_reference.html为最常用核心元件帮助文档。用户也可在图形界面的帮助文档中查看。

    4. jmeter启动：jmeter有多种启动模式，进入到jmeter安装目录的bin文件夹（unix系统）

      • ./jmeter:运行jmeter（默认GUI模式）
      • jmeter-server:衣服武器模式启动Jmeter，通过合适参数调用jmeter脚本
      • jmeter.sh:没有指定JVM选项的非常基础的jmeter脚本
      • mirror-server.sh:在非GUI模式下启动Jmeter镜像服务器
      • shutdown.sh:关闭一个非GUI实例（优雅的）
      • stoptest.sh:停止一个非GUI实例（中断式的）

    5. jmeter带参数启动：

      • -h 帮助 -> 打印出有用的信息并退出
      • -n 非 GUI 模式 -> 在非 GUI 模式下运行 JMeter
      • -t 测试文件 -> 要运行的 JMeter 测试脚本文件
      • -l 日志文件 -> 记录结果的文件
      • -r 远程执行 -> 启动远程服务
      • -H 代理主机 -> 设置 JMeter 使用的代理主机
      • -P 代理端口 -> 设置 JMeter 使用的代理主机的端口号

    6. 例：jmeter -n -t test1.jmx -l logfile1.jtl -H 192.168.1.1 -P 8080

    7. 使用代理服务器：若测试对象隐藏在防火墙/代理服务器之后，则应向jmeter提供防火墙/代理服务器的主机名和端口号，需携带已下参数：

      • -H
      • -P
      • -N：不使用代理的主机（如localhost）
      • -u：代理验证的用户名，若需要
      • -a：代理验证的密码，若需要

    8. 注：jmeter内置http代理服务器用户录制http/https协议的浏览器会话，与上文中代理功能不同，不可混淆

      例：jmeter -H my.proxy.server -P 8000 -u username -a password -N localhost

    3、web性能测试脚本录制与开发

    jmeter常用测试元件

    1. 线程组

      • Ramp-Up参数用来设置jmeter达到最大线程数需要的时间，不可设置过长或过短，建议初始值设为Ramp-Up=总线程数
      • 调度器可展开额外的调度控制面板，可设定“启动时间”“结束时间”“持续时间”“启动延迟”，“启动延迟”会使“启动时间”无效，“持续时间”会使“结束时间”无效

    2. 控制器——采样器

      • 采样器告诉jmeter发送一个请求到指定服务器，并等待服务器请求。
      • 包含：FTP request，HTTP request， JDBC request。。。
      • 若打算向同一个服务器发送同一类请求，可以考虑使用默认配置元件
      • 可见如断言，断言中可使用正则表达式
    3. 控制器-逻辑控制器
      • 可以帮助控制测试逻辑，特别是请求次数和顺序
      • 所有web测试都应该添加cookie管理器，否则jmeter就会忽略cookie。将cookie管理器添加到线程组层级，就能确保所有HTTP请求使用相同的cookie。
    4. 监听器
    5. 定时器
      • 默认情况下，线程在发送请求之间没有间歇
      • 定时器可作为采样器或者逻辑控制器的子项，只影响作用域内的采样器
      • 要在测试计划中某个位置添加暂停，可以使用“test action”采样器
    6. 断言
      • 断言会影响作用于内所有采样器。若要只影响某个采样器，需要将断言作为该采样器的子项
    7. 配置元件
      • 可以添加或者修改请求
      • 仅对其所在的测试数分支有效。例，假设在一个simple controller中放置了一个http cookie管理器，则该cookie管理器只对防止在simple controller内的其他逻辑控制器生效。如下图，该cookie管理器对“web page1”和“web page2”有效，对“web page3”无效

    - 相比父分支的配置元件，子分支内部的配置元件优先级更高。**注：配置元件“用户定义的参数”会在测试初始阶段执行，无论它处于何处，因此建议将其放在线程组开始部分**

    1. 前置处理器

      • 在采样器发出请求前做一些特殊操作，常用于发出请求前修改或更新采样器的某些设置或变量值
      • 若附着在某个采样器之下，则只会在该采样器运行之前执行

    2. 后置采样器

    Jmeter执行顺序作用域规则

    • 配置元件
    • 前置处理器
    • 定时器
    • 采样器
    • 后置处理器
    • 断言
    • 监听器

    *例，在如下测试过程中

    `Controller
    Post-Processor1
    Sampler1
    Sampler2
    Timer1
    Assertion1
    Pre-Processor1
    Timer2
    Post-Processor2
    `

    执行顺序为：

       `Pre-Processor1
    Timer1
    Timer2
    Sampler1
    Sampler2
    Post-Processor1
    Post-Processor2
    Assertion1
    `

    注1：某些元件遵循分层规则。即：如果该元件的父测试元件是一个采样器，则它仅对该采样器生效；若父测试元件是一个逻辑控制器，则它对该逻辑控制器下的所有子采样器都生效

    注2：配置元件（HTTP信息头管理器，cookie管理器和HTTP授权管理器）与默认配置元件（Configuration Default Element）的处理方式不同。默认配置元件包含的设置会被合并成一系列变量值，而配置元件的设置不会被合并。对一个采样器而言，如果在相同作用域范围内有多个配置元件，则只有一个配置元件会被应用。

    jmeter属性变量

    1. jmeter属性是全局可见，通常用来定义一些jmeter使用的默认值。不能作为特定线程的变量值。
    2. Jmeter变量对于测试线程而言是局部变量。注：通过测试计划和“用户定义的变量”（配置元件）两种方式定义的变量，对整个测试计划可见。如果同一变量在多个“用户定义的变量”中被定义，则只在最后一个定义中会生效。一旦某个线程启动后，则整个变量集合的初始值会被复制到该线程中。其他测试元件，如“用户变量”（前置处理器）或“正则表达式提取器”（后置处理器）可以被用来重新定义变量，且仅仅影响当前线程。
    3. 属性和变量大小写敏感
    4. 使用变量参数化测试，可以采用变量，或者对于大并发的压力测试，最好使用Jmeter属性

    录制web测试脚本

    1. jmeter代理目前不支持录制https协议，因为HTTPS是安全协议，代理无法破译其通信内容并录制请求参数或者cookie；但可用badboy工具。

    2. jmeter代理基本步骤

      • 启动jmeter，右击测试计划，添加一个新的线程组：Add-》Thread Group；添加“HTTP请求默认值”，填写协议：http，IP如www.baidu.com，Path保留为空，端口号为80.
      • 选中工作台，右键 添加“HTTP Proxy Server”.
        • Port域：8088 指明代理使用的端口号；
        • Target Controller：选择“Test Plan->Thread Group” 指明代理录制的脚本会挂在测试树的哪个分支下；
        • 单击“Patterns to Include”中的add，产生一个空白输入域，输入“.*.html”。
        • 单击“Patterns to Exclude”中的add，产生一个空白输入域，输入“.*.gif”
        • 单击底部的start按钮 -启动浏览器，但是不关闭Jmeter
      • 针对不同站点录制脚本时，需相应调整过滤样式。浏览器设置：
        • 选择Tools-》Internet Options-》connection-》Lan Settings-》Use a proxy server for your lan
        • Address：输入“Localhost”或者是机器的IP地址
        • Port：输入8088（与代理设置的端口号一致）
        • 在浏览器地址栏输入“http://www.baidu.com”,随便单击页面上几个链接 -关闭浏览器，回到jmeter窗口

    3. 实际操作中遇到的问题：

      • 在HTTP Proxy Server中点击start时，报错如下：

        2015/09/17 16:24:21 ERROR - jmeter.protocol.http.proxy.ProxyControl: Could not initialise key store java.io.IOException: >> keytool���� java.io.FileNotFoundException: proxyserver.jks (Permission denied) << Command failed, code: 1 'keytool -genkeypair -alias :jmeter: -dname "cn=JMeter Proxy (DO NOT TRUST)" -keyalg RSA -keystore proxyserver.jks -storepass {redacted} -keypass {redacted} -validity 7'

    网上搜索原因，A、部分人说是因为java1.7的SDK路径设置不正确，然而我的已经设置成功。B、部分人说要将路径在jmeter.bat中修改，于是尝试修改该文件，修改后依然报改错。C、部分人说在mac上应该在jmeter.sh文件中添加sdk的路径，于是添加如下：

    JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_79.jdk/Contents/Home/bin export JAVA_HOME PATH=$JAVA_HOME:$PATH export PATH

    添加后报了另一个错误。D、从一个人的网站上看到另一个处理办法是设置JVM参数，于是尝试如下： export JVM_ARGS=-Dproxy.cert.directory=`readlink -f ~`; /opt/apache-jmeter-2.12/bin/jmeter 继续报错："readlink: illegal option -- f"，原因是mac下readlink无法使用，需依赖brew安装greadlink替代，最终解决方案如下：

     a. brew安装，brew官方网站http://brew.sh/对其进行了详细描述：ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.github.com/mxcl/homebrew/go)"

     b. 运行命令brew install coreutils

     c. export JVM_ARGS=-Dproxy.cert.directory=`greadlink -f /Users/ting`

     d. 运行jmeter，./jmeter

    该问题解决。再运行代理录制，不再报错。

    4、详解Jmeter测试元件

    Jmeter逻辑控制器

    1. 简单控制器：用于组合采样器和其他逻辑控制器
    2. 循环控制器：循环次数由循环控制器设定
    3. 仅一次控制器：告诉Jmeter只执行一次，接下来测试计划中的循环执行会跳过该控制器下的所有请求
    4. 交替控制器：若将采样器或逻辑控制器放到其下，则每次循环jmeter都会交替执行该控制器下的测试元件
    5. 随机控制器：每次循环随机挑选一个执行
    6. 随机顺序控制器：其每一个子测试元件都至多执行一次，但执行顺序随机
    7. 吞吐量控制器（Throughput Controller）：允许用户设定其被执行的频率。分为percent execution 和 total executions
    8. 运行时长控制器：控制其子测试元件允许运行的时长
    9. 模块控制器：在当前测试计划中动态地替换测试计划片段

    配置元件

    可用于初始化默认值和变量，这些配置元件将在作用域的初始阶段处理

    1. CSV Data Set Config
    2. HTTP授权管理器：帮助测试人员指定针对web页面的一个或多个登录。当使用浏览器访问一个受限页面时，测试人员就可以看到这类校验，浏览器会展示一个登录对话框，当遇到这类页面时，jmeter就会传输登录信息。
    3. HTTP Cache Manager
    4. HTTP Cookie管理器：它像浏览器一样存储和发送Cookie
    5. HTTP请求默认值：可设置HTTP请求使用的默认值
    6. HTTP信息头管理器：可以添加或重载HTTP请求头（我理解是 http请求的首部的管理器）
    7. JDBC Connection Configuration
    8. 登录配置元件：可以使用登录配置元件来为采样器（将用户名和密码作为其初始设置的一部分）添加或重载用户名和密码
    9. 用户定义的变量

    定时器

    定时器的处理先于统一作用域范围内的采样

    1. 固定定时器：若测试人员希望每个线程在请求之间间隔固定时长，就使用此定时器。
    2. 高斯随机定时器
    3. Constant Throughput Timer：该定时器引入可变暂停时长，通过计算来保证总吞吐量尽可能接近指定的值。若测试服务器无法处理这么多请求，该定时器也无法保证吞吐量不下降
      • 该定时器被采用后，吞吐量值并不一定恒定，可以由一个变量或者函数调用来定义，这样其值就可以在测试运行期间动态改变。
      • 吞吐量在测试运行期间不应该太频繁地改变，需一定时间新值才能生效
    4. Synchronizing Timer：目的是阻塞线程，直到n个线程被阻塞，然后将一起被释放。如此Synchronizing Timer就可以在测试计划的多个点上创建大量瞬间压力。类似于LR的集合点功能。

      前置处理器

    5. 用户参数

    后置处理器

     
    采样器 
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