壓力測(cè)試核心性能指標(biāo)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

在做壓力測(cè)試時(shí)，新手測(cè)試人員常常在看報(bào)告時(shí)倍感壓力：這么多性能測(cè)試指標(biāo)分別是什么意思，應(yīng)該達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)？

本文將結(jié)合實(shí)際壓測(cè)報(bào)告，幫助您快速理解壓測(cè)時(shí)的主要性能指標(biāo)，了解如何解讀該指標(biāo)以及通常情況下應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

指標(biāo)1：響應(yīng)時(shí)間

性能測(cè)試過(guò)程是模擬用戶真實(shí)視角的請(qǐng)求過(guò)程。一個(gè)請(qǐng)求的“響應(yīng)時(shí)間”指的是從開(kāi)始跟被測(cè)服務(wù)建立連接、發(fā)送請(qǐng)求內(nèi)容、再等待服務(wù)響應(yīng)、最后完整接收回包的整個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度。

這里需要注意的是，通常研發(fā)人員考量的接口響應(yīng)時(shí)間，是從服務(wù)接收到請(qǐng)求后到發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)間長(zhǎng)度，這其實(shí)是性能測(cè)試報(bào)告內(nèi)“響應(yīng)時(shí)間”的“子集”。
平均響應(yīng)時(shí)間作為報(bào)告的重要的指標(biāo)之一，計(jì)算方法是計(jì)算整個(gè)壓測(cè)過(guò)程中全部請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間平均值。

除了平均響應(yīng)時(shí)間，壓測(cè)人員通常還會(huì)關(guān)注最小、最大、90%、95%、99%響應(yīng)時(shí)間。計(jì)算方式是將所有請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間按從小到大排序，其中最小、90%、95%、99%和最大分位的數(shù)據(jù)，即上述指標(biāo)的值。例如，95%響應(yīng)時(shí)間，意味著整個(gè)壓測(cè)過(guò)程中95%的請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間都小于該值。

響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該如何分析，在實(shí)際業(yè)務(wù)中應(yīng)該達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)呢？

圖片為騰訊某真實(shí)線上運(yùn)營(yíng)活動(dòng)接口的壓測(cè)報(bào)告截圖，在模擬5000用戶并發(fā)壓測(cè)5分鐘期間，平均響應(yīng)時(shí)間為48毫秒，失敗率低于1%（該項(xiàng)指標(biāo)符合該業(yè)務(wù)預(yù)期）。

壓測(cè)人員需要就趨勢(shì)圖中偶發(fā)超長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行分析，聯(lián)動(dòng)開(kāi)發(fā)人員根據(jù)traceID跟蹤分析具體原因即可。

響應(yīng)時(shí)間與客戶體驗(yàn)息息相關(guān)，有說(shuō)法稱(chēng)，當(dāng)頁(yè)面的加載速度大于1秒時(shí)，搜索引擎SEO會(huì)對(duì)網(wǎng)站進(jìn)行降權(quán)處理。

雖然響應(yīng)時(shí)間并沒(méi)有嚴(yán)格的通用標(biāo)準(zhǔn)，但這里我們給一些行業(yè)通用的標(biāo)準(zhǔn)給大家做一個(gè)參考。

• 對(duì)于大部分互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，接口的平均響應(yīng)時(shí)間普遍優(yōu)于其他行業(yè)，核心接口響應(yīng)時(shí)間通常小于200毫秒，普通接口小于500毫秒，部分特殊接口也以小于1秒為佳。當(dāng)超出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需研發(fā)人員對(duì)服務(wù)進(jìn)行擴(kuò)容或性能優(yōu)化。

• 對(duì)于非互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來(lái)說(shuō)，響應(yīng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)要放寬一些，但通常建議核心接口響應(yīng)時(shí)間小于500毫秒，普通接口小于1秒，特殊接口也不要超過(guò)3秒為佳，否則將較大程度影響用戶使用體驗(yàn)。

指標(biāo)2：吞吐量（TPS)

吞吐量度量了單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)服務(wù)可以處理多少請(qǐng)求，所以是服務(wù)性能的重要指標(biāo)。壓測(cè)過(guò)程中吞吐量通常使用TPS進(jìn)行度量。

什么是TPS呢？TPS的全稱(chēng)是Transaction Per Second，也就是被測(cè)服務(wù)每秒處理的事務(wù)數(shù)TPS的計(jì)算方式，是用壓測(cè)時(shí)間段內(nèi)的總事務(wù)數(shù)除以壓測(cè)總時(shí)長(zhǎng)秒數(shù)，即可得到每秒處理事務(wù)數(shù)。

在壓測(cè)過(guò)程中，優(yōu)測(cè)壓測(cè)平臺(tái)會(huì)每秒計(jì)算一次當(dāng)前這一秒的TPS，壓測(cè)過(guò)程結(jié)束后，其中最小和最大的即最小和最大TPS，求均值即可得出平均TPS。

這里需要注意的是，**TPS的指標(biāo)必須結(jié)合壓測(cè)時(shí)配置的并發(fā)線程數(shù)，即模擬用戶數(shù)一起分析。在被測(cè)服務(wù)未達(dá)瓶頸的時(shí)候，線程數(shù)越大，TPS越大。**舉一個(gè)例子，平均響應(yīng)時(shí)間是200毫秒的某業(yè)務(wù)，假如僅模擬1用戶數(shù)發(fā)壓，那么TPS等于5，顯然并不代表服務(wù)的極限吞吐量水平。

通常情況下，我們會(huì)通過(guò)不斷增加線程數(shù)，在錯(cuò)誤率符合預(yù)期的前提下，探索TPS的上限，作為當(dāng)前部署配置下的服務(wù)吞吐量指標(biāo)。

那么報(bào)告內(nèi)的TPS趨勢(shì)圖該如何分析？該達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)呢？

圖片為某業(yè)務(wù)接口的壓測(cè)報(bào)告截圖，模式為梯度增壓模式，也被稱(chēng)為“摸高”模式，即通過(guò)逐步增加并發(fā)量，探索被測(cè)服務(wù)吞吐量瓶頸。如圖所示，在并發(fā)數(shù)第一次上升的過(guò)程中，TPS吞吐量大幅提升，但在后續(xù)“爬坡”過(guò)程中，吞吐量基本保持平穩(wěn)，這說(shuō)明被測(cè)接口的吞吐量已達(dá)到瓶頸。

TPS通常根據(jù)業(yè)務(wù)需求來(lái)進(jìn)行設(shè)定，如分析該業(yè)務(wù)歷史真實(shí)線上業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的峰值，乘以一定的buffer作為此次壓測(cè)目標(biāo)?；蛘邔?duì)于暫未上線的活動(dòng)或者功能，根據(jù)產(chǎn)品或運(yùn)營(yíng)人員預(yù)估的峰值請(qǐng)求數(shù)乘以一定的buffer作為此次壓測(cè)目標(biāo)。Buffer值通常為1.5-3倍，視風(fēng)險(xiǎn)情況而定。

這里我們也給出一些常見(jiàn)業(yè)務(wù)類(lèi)型的TPS情況，僅供參考。電商或大規(guī)模的運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，如秒殺等場(chǎng)景，因?yàn)樗查g高峰值請(qǐng)求情況，TPS通常能達(dá)到百萬(wàn)級(jí)別。普通的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，通常吞吐量根據(jù)業(yè)務(wù)重要程度不同，在1萬(wàn)至10萬(wàn)之間。對(duì)于非互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)品或小規(guī)模系統(tǒng)，因?yàn)橛脩袅坎淮?，TPS通常在5萬(wàn)以下。

指標(biāo)3：失敗率

失敗率是性能測(cè)試過(guò)程中最好理解也是最重要的指標(biāo)。

失敗率的計(jì)算方法，是用總失敗請(qǐng)求數(shù)除以總請(qǐng)求數(shù)。通常標(biāo)準(zhǔn)為比較嚴(yán)格的要求100%成功，或者相對(duì)可接受的失敗率低于1%，也就是100次請(qǐng)求業(yè)務(wù)中，有一個(gè)用戶會(huì)遭遇失敗。

需要注意的是，很多壓測(cè)人員會(huì)簡(jiǎn)單的使用http響應(yīng)碼作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，200即成功，其他即失敗。在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)響應(yīng)碼是200，但響應(yīng)結(jié)果不符合預(yù)期的情況。所以需要壓測(cè)人員根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯，配置詳細(xì)錯(cuò)誤斷言和描述，精準(zhǔn)評(píng)估失敗率。

總結(jié)：

不管是哪個(gè)指標(biāo)，其實(shí)最重要的不是對(duì)指標(biāo)本身是否達(dá)標(biāo)的度量，而是通過(guò)指標(biāo)評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)是否達(dá)到預(yù)期，以及對(duì)具體問(wèn)題的分析和定位。需盡可能通過(guò)查看日志、鏈路追蹤等方法，定位問(wèn)題根源并解決。

如下圖實(shí)例，根據(jù)錯(cuò)誤請(qǐng)求的具體請(qǐng)求和響應(yīng)信息，分析具體原因。并通過(guò)鏈路追蹤，精準(zhǔn)定位問(wèn)題。


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