Niezależnie od tego, czy jesteś w trakcie tworzenia aplikacji internetowych, aplikacji mobilnych czy innego oprogramowania, ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że wydajność i skalowalność są ze sobą powiązane. System, który ma trudności z efektywnym skalowaniem, prawdopodobnie zostanie wyprzedzony i zastąpiony przez konkurencyjny system, który umiejętnie radzi sobie ze wzrostem. Dlatego też, aby zapewnić trwałość systemu oprogramowania, pierwszym krokiem jest określenie, gdzie w architekturze oprogramowania występują wąskie gardła wydajności.
Na tym blogu znajdziesz przegląd podstaw testów wydajnościowych, zidentyfikujesz najczęściej występujące wąskie gardła wydajności i zaoferujesz strategie sprawnego wykonywania tych testów.
Co to jest testowanie wydajności?
Testowanie wydajności odnosi się do rodzaju testowania oprogramowania, które koncentruje się na ocenie szybkości, responsywności, stabilności i skalowalności aplikacji. Jego głównym celem jest identyfikacja wąskich gardeł wydajności, potencjalnych problemów i obszarów wymagających poprawy, zanim oprogramowanie zostanie wdrożone w środowisku produkcyjnym. Testowanie wydajności może pomóc w odpowiedzi na pytania takie jak:
- Jak szybko aplikacja reaguje przy różnym natężeniu ruchu użytkowników?
- Czy aplikacja działa stale na przestrzeni czasu?
- Czy system jest w stanie obsłużyć oczekiwane obciążenie bez awarii i spowolnienia?
- Jakie są wzorce wykorzystania zasobów (procesor, pamięć, sieć) pod obciążeniem?
Zrozumienie wąskich gardeł wydajności
Wąskie gardła wydajności to określone punkty w architekturze oprogramowania, w których wydajność systemu jest ograniczona. Identyfikacja tych wąskich gardeł ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji oprogramowania i zapewnienia jego skalowalności. Oto kilka typowych wąskich gardeł wydajności:
- Wykorzystanie procesora: Wysokie użycie procesora może spowolnić działanie aplikacji. Wąskie gardła związane z procesorem często obejmują niewydajne algorytmy, nadmierne obliczenia lub operacje wymagające dużych zasobów.
- Wycieki pamięci: Występują, gdy program nie zwalnia prawidłowo pamięci, co powoduje, że z czasem zużywa jej coraz więcej. Wycieki pamięci mogą często prowadzić do pogorszenia wydajności i awarii systemu.
- Wydajność bazy danych: Powolne zapytania do bazy danych, niewydajne indeksowanie lub niewystarczające zasoby serwera bazy danych mogą mieć wpływ na wydajność aplikacji. Optymalizacja dostępu do bazy danych jest niezbędna.
- Opóźnienie sieci: Opóźnienia w transmisji danych pomiędzy różnymi częściami aplikacji, zwłaszcza w systemach rozproszonych, mogą spowolnić czas odpowiedzi.
- Problemy ze współbieżnością: źle zarządzana współbieżność może prowadzić do rywalizacji o współdzielone zasoby, co prowadzi do wąskich gardeł wydajności. Przyczyną mogą być zakleszczenia, warunki wyścigowe i nieefektywna synchronizacja.
- Operacje we/wy: Nadmierna liczba operacji we/wy, takich jak odczyt i zapis na dysku lub w usługach zewnętrznych, może stanowić wąskie gardło, szczególnie jeśli nie są one asynchroniczne lub zoptymalizowane.
Jak przeprowadzić testy wydajnościowe aplikacji mobilnych?
Wykonywanie testowanie wydajności aplikacji mobilnych jest niezbędne, aby upewnić się, że poradzą sobie z oczekiwanym obciążeniem i przetestować doświadczenia użytkowników pod kątem pozytywnej wartości marki. Poniżej przedstawiono kroki przeprowadzania testów wydajności:
1. Zdefiniuj cele wydajnościowe
Aby rozpocząć testowanie wydajności, ważne jest jasne zdefiniowanie celów wydajnościowych. Wiąże się to z określeniem konkretnych metryk wydajności, które chcesz zmierzyć, takich jak przepustowość, czas odpowiedzi i wykorzystanie zasobów. Dodatkowo wyznacz cele w zakresie wydajności i ustal akceptowalne progi dla tych wskaźników, które będą służyć jako punkty odniesienia podczas testowania.
2. Zidentyfikuj środowisko testów wydajnościowych
Niezbędne jest stworzenie odpowiedniego środowiska testowego. To środowisko powinno zachowywać się podobnie jak środowisko produkcyjne, włączając w to konfigurację sprzętu, oprogramowania i sieci. Aby zapobiec zakłóceniom, konieczne jest odizolowanie środowiska testowego od innych działań.
3. Wybierz narzędzia do testowania wydajności
Wybierz odpowiednie narzędzia do testowania wydajności, które odpowiadają Twoim celom. Można używać popularnych narzędzi, takich jak JMeter, LoadRunner, Gatling i Apache Benchmark. Upewnij się, że poprawnie instalujesz i konfigurujesz te narzędzia w swoim środowisku testowym.
4. Projektowanie scenariuszy testowych
Na tym etapie zaprojektuj scenariusze testowe, które będą replikować wzorce użycia w świecie rzeczywistym i interakcje użytkownika z aplikacją. Zidentyfikuj krytyczne podróże użytkowników i transakcje, które mają zostać przetestowane. Zdefiniuj profile użytkowników, poziomy obciążenia i wszelkie niezbędne wymagania dotyczące danych testowych.
5. Planowanie wydajności
Po przeprowadzeniu testów obciążenia i wygrzewania przeanalizuj wyniki, aby zidentyfikować wąskie gardła wydajności i obszary wymagające poprawy. Korzystaj z narzędzi do monitorowania wydajności, aby profilować i rozwiązywać problemy, takie jak nieefektywność kodu, problemy z zapytaniami do baz danych i ograniczenia konfiguracji systemu.
6. Strojenie i optymalizacja
Dokonaj niezbędnych optymalizacji w oparciu o zidentyfikowane wąskie gardła i problemy z wydajnością. Przetestuj aplikację ponownie, aby upewnić się, że zmiany będą miały pozytywny wpływ na wydajność.
7. Testowanie regresyjne:
Wykonaj testy regresyjne, aby upewnić się, że ulepszenia wydajności nie powodują nowych problemów lub regresji w aplikacji. Jest to kluczowy krok w celu utrzymania i poprawy wydajności w miarę upływu czasu.
8. Raportowanie i dokumentacja
Dokumentuj wszystkie aspekty procesu testowania wydajności, w tym scenariusze testowe, dane testowe, wyniki testów i obserwacje. Twórz kompleksowe raporty z testów wydajności, które podsumowują ustalenia i podkreślają obszary wymagające uwagi.
9. Wykonaj iterację i przetestuj ponownie
Ciągła iteracja procesu testowania wydajności w miarę ewolucji aplikacji. Regularnie testuj ponownie aplikację, aby upewnić się, że konsekwentnie spełnia ona cele w zakresie wydajności, szczególnie w przypadku dodawania nowych funkcji lub wprowadzania zmian.
10. Ostateczna walidacja
Gdy wydajność osiągnie zdefiniowane cele, zweryfikuj wydajność aplikacji z interesariuszami i uzyskaj ich zgodę przed przejściem do produkcji.
11. Ciągłe testowanie wydajności
Zintegrowanie testów wydajności z potokiem ciągłego dostarczania ma kluczowe znaczenie, zapewniając ciągłą ocenę wydajności w miarę wdrażania zmian w kodzie. Ta praktyka pomaga wychwycić i rozwiązać problemy z wydajnością na początku cyklu rozwojowego.
Jakich narzędzi używa się do testowania wydajności?
Narzędzia powszechnie używane do testowania wydajności obejmują:
- Apache JMeter: narzędzie typu open source do testowania obciążenia, testowania wydajności i testów funkcjonalnych.
- LoadRunner: A narzędzie do testowania wydajności firmy Micro Focus, która obsługuje różne protokoły i technologie.
- Apache Benchmark (ab): proste narzędzie wiersza poleceń do testowania wydajności serwera HTTP.
- HeadSpin: HeadSpin to mobilna platforma do testowania wydajności, która specjalizuje się w testowaniu wydajności aplikacji mobilnych i stron internetowych na rzeczywistych urządzeniach i sieciach. Zapewnia szeroką gamę możliwości testowania i monitorowania opartych na sztucznej inteligencji dla aplikacji mobilnych.
Konkluzja
Testowanie wydajności jest kluczowe, ponieważ gwarantuje, że aplikacje poradzą sobie z oczekiwanymi obciążeniami, zapewniając niezawodne i responsywne środowisko użytkownika, jednocześnie odkrywając potencjalne problemy, wąskie gardła i luki, ostatecznie przyczyniając się do poprawy jakości oprogramowania i zadowolenia klientów.
Autor wyróżnionego obrazu: Towfiqu barbhuiya/Unsplash
