性能测试影响因素全解析

性能测试影响因素全解析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_50763120/article/details/138527008

在评估计算机系统或服务器性能时，TPS（每秒事务处理量）、QPS（每秒查询率）、吞吐量和并发数是四个关键指标。这些指标的优劣受到多种因素的影响，包括硬件资源、软件资源、系统结构、网络状况等。本文将详细探讨这些影响因素，并提供相应的优化建议。

硬件资源

硬件资源是影响系统性能的基础因素，主要包括以下几个方面：

• CPU性能：CPU的处理能力直接影响系统的响应速度和处理效率。
• 内存：内存的大小和速度会影响系统缓存和数据处理能力。
• 存储设备：存储设备的存取速度，如硬盘或SSD的读写速度，对吞吐量有直接影响。
• 网络带宽：在压力测试中，如果单位时间内传递的数据包过大，超过了带宽的传输能力，可能会导致网络资源竞争，间接影响TPS和QPS。

软件资源

软件资源的优化对于提升系统性能至关重要，主要包括：

• 数据库配置：在高并发情况下，如果请求数据需要写入数据库，且需要写入多个表，而数据库的最大连接数不够，或者写入数据的SQL没有索引，抑或没有主从分离、读写分离等，都可能导致数据库事务处理过慢，影响TPS和QPS。
• 缓存机制：使用缓存可以减轻数据库的负载，提高系统的响应速度，从而提高QPS。
• 程序设计：高效的算法和代码可以提高程序的执行效率，从而提高TPS、QPS和吞吐量。

系统结构

系统结构的设计对性能也有重要影响：

• 并行处理结构：通过并行处理，可以同时处理多个任务或请求，从而增大吞吐量。
• 负载均衡：通过负载均衡技术，将请求分发到多个服务器上，可以提高系统的并发处理能力，从而提高TPS、QPS和吞吐量。

网络

网络延迟会影响系统的响应速度。如果网络延迟较高，请求需要等待较长的时间才能得到响应，从而降低QPS和TPS。

并发请求数

同时发送给系统的请求数量也会影响TPS、QPS和吞吐量，当请求数据量小时，处理时间较短。

连接池

连接池是一种优化策略，可以有效管理资源，避免频繁创建和销毁连接带来的性能开销。以数据库连接池为例：

• 连接：客户端想要访问服务器首先需要和服务器创建一个连接，比如数据库连接、redis连接等。而连接相当于是一个资源，服务器资源有限,所以同时可以提供的连接数是有限制的。如果并发的客户端数量较大，就会导致同时需要大量的连接，很可能会导致服务器性能急剧下降,甚至有宕机的风险。对于服务器而言通常会设置最大可以支持的连接数，而对于客户端而言也需要采用珍惜连接资源的措施，采用连接池使连接复用就是很好的一种方式。
• 连接池：应用程序访问数据库执行SQL时，首先需要和数据库服务器建立连接，然后执行SQL语句，最后再关闭数据库连接。而数据库连接相当于是一个资源，创建连接时需要进行TCP三次握手的操作，关闭连接时需要进行TCP四次挥手的操作。如果每次执行SQL都需要进行连接的创建和销毁，无疑会严重降低SQL执行的效率。因为需要花费大量的资源进行TCP连接的频繁创建和销毁过程。连接池相当于是连接的容器，在应用程序启动时初始化指定数量的连接供应用程序使用，那么在每次执行SQL时只需要从连接池中获一个连接对象直接执行SQL即可，执行完SQL将连接还给连接池即可。应用程序完全不用关心连接的创建和销毁过程。
• 常用连接池：连接池的种类有很多,比如数据库连接池包括DBCP、C3P0、Druid、HikariCP等开源连接池，DBCP和C3P0两个连接池整体性能较差,Druid和HikariCP两个连接池性能很好,目前最热门连接池是Druid和HikariCP连接池。Springboot2.0默认使用数据库连接池为HikariCP连接池另外还有redis连接池、mongo连接池等常用连接池。

压力机

压力机是一种用于测试系统的性能、稳定性以及容错性的设备或软件，通常用于测试在大量用户访问、数据存储、计算负担等情况下，系统是否能够正常运行。它能够模拟真实环境下的负载，从而评估系统在处理高负载情况下的表现，以帮助软件开发和运维人员优化系统性能。

数据库管理

数据库锁定、等待时间和事务处理等都会影响并发能力，进而影响TPS、QPS和吞吐量。

综上所述，影响TPS、QPS、吞吐量和并发数的因素是多方面的，为了提升这些性能指标，需要根据实际情况综合考虑和优化这些因素。