最近一直糾結性能分析與調(diào)優(yōu)如何下手,先從硬件開始,還是先從代碼或數(shù)據(jù)庫。從操作系統(tǒng)(CPU調(diào)度,內(nèi)存管理,進程調(diào)度,磁盤I/O)、網(wǎng)絡、協(xié)議(HTTP, TCP/IP ),還是從應用程序代碼,數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu),中間件配置等方面入手。
單一個中間件又分web中間件(apache 、IIS),應用中間件(tomcat 、weblogic 、webSphere )等,雖然都是中間件,每一樣拎出來往深了學都不是一朝一夕之功。但調(diào)優(yōu)對于每一項的要求又不僅僅是“知道”或“會使用”這么簡單。起碼要達到“如何更好的使用”。
常看到性能測試書中說,性能測試不單單是性能測試工程師一個人的事兒。需要DBA 、開發(fā)人員、運維人員的配合完成。但是在不少情況下性能測試是由性能測試人員獨立完成的,退一步就算由其它人員的協(xié)助,了解系統(tǒng)架構的的各個模塊對于自身的提高也有很大幫助,同進也更能得到別人的尊重。
再說性能調(diào)優(yōu)之前,我們有必要再提一下進行測試的目的,或者我們進行性能測試的初衷是什么?
能力驗證:驗證某系統(tǒng)在一定條件具有什么樣的能力。
能力規(guī)劃:如何使系統(tǒng)達到我們要求的性能能力。
應用程序診斷:比如內(nèi)存泄漏,通過功能測試很難發(fā)現(xiàn),但通過性能測試卻很容易發(fā)現(xiàn)。
性能調(diào)優(yōu):滿足用戶需求,進一步進行系統(tǒng)分析找出瓶頸,優(yōu)化瓶頸,提高系統(tǒng)整體性能。

一般系統(tǒng)的瓶頸
性能測試調(diào)優(yōu)需要先發(fā)現(xiàn)瓶頸,那么系統(tǒng)一般會存在哪些瓶頸:
硬件上的性能瓶頸:
一般指的是CPU、內(nèi)存、磁盤I/O 方面的問題,分為服務器硬件瓶頸、網(wǎng)絡瓶頸(對局域網(wǎng)可以不考慮)、服務器操作系統(tǒng)瓶頸(參數(shù)配置)、中間件瓶頸(參數(shù)配置、數(shù)據(jù)庫、web服務器等)、應用瓶頸(SQL 語句、數(shù)據(jù)庫設計、業(yè)務邏輯、算法等)。
應用軟件上的性能瓶頸:
一般指的是應用服務器、web 服務器等應用軟件,還包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
例如:中間件weblogic 平臺上配置的JDBC連接池的參數(shù)設置不合理,造成的瓶頸。
應用程序上的性能瓶頸:
一般指的是開發(fā)人員新開發(fā)出來的應用程序。
例如,程序架構規(guī)劃不合理,程序本身設計有問題(串行處理、請求的處理線程不夠),造成系統(tǒng)在大量用戶方位時性能低下而造成的瓶頸。
操作系統(tǒng)上的性能瓶頸:
一般指的是windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)。
例如,在進行性能測試,出現(xiàn)物理內(nèi)存不足時,虛擬內(nèi)存設置也不合理,虛擬內(nèi)存的交換效率就會大大降低,從而導致行為的響應時間大大增加,這時認為操作系統(tǒng)上出現(xiàn)性能瓶頸。
網(wǎng)絡設備上的性能瓶頸:
一般指的是防火墻、動態(tài)負載均衡器、交換機等設備。
例如,在動態(tài)負載均衡器上設置了動態(tài)分發(fā)負載的機制,當發(fā)現(xiàn)某個應用服務器上的硬件資源已經(jīng)到達極限時,動態(tài)負載均衡器將后續(xù)的交易請求發(fā)送到其他負載較輕的應用服務器上。在測試時發(fā)現(xiàn),動態(tài)負載均衡器沒有起到相應的作用,這時可以認為網(wǎng)絡瓶頸。
性能測試出現(xiàn)的原因及其定位十分復雜,這里只是簡單介紹常見的幾種瓶頸類型和特征,而性能測試所需要做的就是根據(jù)各種情況因素綜合考慮,然后協(xié)助開發(fā)人員\DBA\運維人員一起定位性能瓶頸。
一般性能調(diào)優(yōu)步驟
一般性能問題調(diào)優(yōu)的步驟:
步驟一:確定問題
應用程序代碼:在通常情況下,很多程序的性能問題都是寫出來的,因此對于發(fā)現(xiàn)瓶頸的模塊,應該首先檢查一下代碼。
數(shù)據(jù)庫配置:經(jīng)常引起整個系統(tǒng)運行緩慢,一些諸如oracle 的大型數(shù)據(jù)庫都是需要DBA進行正確的參數(shù)調(diào)整才能投產(chǎn)的。
操作系統(tǒng)配置:不合理就可能引起系統(tǒng)瓶頸。
硬件設置:硬盤速度、內(nèi)存大小等都是容易引起瓶頸的原因,因此這些都是分析的重點。
網(wǎng)絡:網(wǎng)絡負載過重導致網(wǎng)絡沖突和網(wǎng)絡延遲。
步驟二:確定問題
當確定了問題之后,我們要明確這個問題影響的是響應時間吞吐量,還是其他問題?是多數(shù)用戶還是少數(shù)用戶遇到了問題?如果是少數(shù)用戶,這幾個用戶與其它用戶的操作有什么不用?系統(tǒng)資源監(jiān)控的結果是否正常?CPU的使用是否到達極限?I/O 情況如何?問題是否集中在某一類模塊中? 是客戶端還是服務器出現(xiàn)問題? 系統(tǒng)硬件配置是否夠用?實際負載是否超過了系統(tǒng)的負載能力? 是否未對系統(tǒng)進行優(yōu)化?
通過這些分析及一些與系統(tǒng)相關的問題,可以對系統(tǒng)瓶頸有更深入的了解,進而分析出真正的原因。
步驟三:確定調(diào)整目標和解決方案
得高系統(tǒng)吞吐理,縮短響應時間,更好地支持并發(fā)。
步驟四:測試解決方案
對通過解決方案調(diào)優(yōu)后的系統(tǒng)進行基準測試。(基準測試是指通過設計科學的測試方法、測試工具和測試系統(tǒng),實現(xiàn)對一類測試對象的某項性能指標進行定量的和可對比的測試)
步驟五:分析調(diào)優(yōu)結果
系統(tǒng)調(diào)優(yōu)是否達到或者超出了預定目標?系統(tǒng)是整體性能得到了改善,還是以系統(tǒng)某部分性能來解決其他問題。調(diào)優(yōu)是否可以結束了。
最后,如果達到了預期目標,調(diào)優(yōu)工作就基本可以結束了。
下面算是一個技巧,如面試官問到一個性能問題假設,我不知道性能問題出在哪兒時,可以按照這個思路回答^_^
● 查找瓶頸時按以下順序,由易到難。
服務器硬件瓶頸---〉網(wǎng)絡瓶頸(對局域網(wǎng),可以不考慮)---〉服務器操作系統(tǒng)瓶頸(參數(shù)配置)---〉中間件瓶頸(參數(shù)配置,數(shù)據(jù)庫,web服務器等)---〉應用瓶頸(SQL語句、數(shù)據(jù)庫設計、業(yè)務邏輯、算法等)
注:以上過程并不是每個分析中都需要的,要根據(jù)測試目的和要求來確定分析的深度。對一些要求低的,我們分析到應用系統(tǒng)在將來大的負載壓力(并發(fā)用戶數(shù)、數(shù)據(jù)量)下,系統(tǒng)的硬件瓶頸在哪兒就夠了。
● 分段排除法 很有效
性能測試調(diào)優(yōu)應該注意的要點:
→ 要點1:在應用系統(tǒng)的設計開發(fā)過程中,應始終把性能放在考慮的范圍內(nèi)。
→ 要點2:確定清晰明確的性能目標是關鍵。
→ 要點3:必須保證調(diào)優(yōu)后的程序運行正確。
→ 要點4:系統(tǒng)的性能更大程度上取決于良好的設計,調(diào)優(yōu)技巧只是一個輔助手段。
→ 要點5:調(diào)優(yōu)過程是迭代漸進的過程,每一次調(diào)優(yōu)的結果都要反饋到后續(xù)的代碼開發(fā)中去。
→ 要點6:性能調(diào)優(yōu)不能以犧牲代碼的可讀性和可維護性為代碼。
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本文只介紹了一些性能調(diào)優(yōu)的要關注的東西以及性能調(diào)優(yōu)的一般要點。并沒有具體說如何對系統(tǒng)的每個部件進行調(diào)優(yōu),如何要細說也不是一兩書能說清的,對知識面的要求也非常高,是我目前的能力無法觸摸的。
這里做個總結:
《性能測試知多少》系列基本完結,雖然時間拉得比較長,但我沒有把它給太監(jiān)。雖然內(nèi)容都在空談性能測試理論知識,但我認為這些東西對于你從事性能測試工作必不可少。當然,我在“ jmeter基礎 ” 與“ loadrunner 技巧 ” 中講解兩個性能測試工具的使用。
如果我的這些文章對于想了解和學習性能的同學帶來一絲的幫助,我將非常開心。我不是高手,只是和你一起熱愛測試技術的初學者,只是比較喜歡總結;也時常為前途迷茫,但我知道只要斷去學習,路就在前方。我后面會整理性能調(diào)優(yōu)的相關文章。
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