架构师训练营第 7 周作业

发布于: 2020 年 07 月 19 日
架构师训练营第7周作业

作业内容

  1. 性能压测的时候,随着并发压力的增加,系统响应时间和吞吐量如何变化,为什么?

  2. 用熟悉的编程语言写一个web性能压测工具

  • 输入参数:

  • 测试URL

  • 请求总次数

  • 并发数

  • 输出参数:

  • 平均响应时间

  • 95%响应时间

  • 压测内容:

  • 用该工具以10并发,总计100次的请求压测https://www.baidu.com


作业1:性能压测的时候,随着并发压力的增加,系统响应时间和吞吐量如何变化,为什么?

系统性能压测一般包括:性能测试负载测试压力测试三个阶段。

我们首先现来看一下吞吐量与并发数以及响应时间的关系

  • 随着并发数的增加,系统运行在性能测试阶段,响应时间会缓慢增加,吞吐量则会快速上升;

  • 当系统的某项或多项性能指标达到安全临界时,如果并发压力继续增加,系统的响应时间增速会加快,吞吐量增速变缓甚至出现下降;

  • 继续增加并发压力,系统进入压力测试阶段,由于超过安全负载,响应时间会极速增加,吞吐量也会快速下降,直至系统崩溃无法提供服务。

上述描述是在正常逐渐增加压力的情况下进行测试,由于真实环境的流量具有不稳定性,为了能够更好地获取系统性能指标,还需要进行稳定性测试

如果不均匀地增加系统并发压力由于大量缓存失效等原因系统的压力临界值会提前到来

下面附上老师课件关于TPS和响应时间随着并发请求增加的情况下的能力变化示意图


作业二:用熟悉的编程语言写一个web性能压测工具

实现思路:

1. 先实现访问url的工具类(我只实现了get方法,返回自定义的HttpResponse对象);

2. 再去写压测实现类,主要方法包括:

a. 带参构造方法,可以指定压测并发数,压测总次数以及压测地址等信息;

b. 获取压测平均响应时间方法;

c. 获取指定%响应时间方法;

d. 打印压测结果方法。

3. 压测测试类

测试输出结果:

下面是该测试工具的相关源码

/**
* 自定义请求响应类
*/
public class HttpResponse {
// 响应内容
private String content;
// 响应时间
private long respTime;
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public long getRespTime() {
return respTime;
}
public void setRespTime(long respTime) {
this.respTime = respTime;
}
@Override
public String toString() {
return "HttpResponse{" +
"content='" + content + '\'' +
", respTime='" + respTime +
"ms'}";
}
}

/**
* 请求访问工具类
*/
public class HttpClient {
/**
* 获取连接信息
*
* @param url
* @return
*/
private static URLConnection getConnection(String url) {
URLConnection connection = null;
if (Optional.ofNullable(url).isPresent()) {
try {
connection = new URL(url).openConnection();
connection.setRequestProperty("accept", "*/*");
connection.setRequestProperty("connection", "Keep-Alive");
connection.setRequestProperty("user-agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1;SV1)");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return connection;
}
/**
* GET方式请求简单实现
*
* @param url
* @return
*/
public static HttpResponse get(String url) {
HttpResponse response = new HttpResponse();
StringBuilder content = new StringBuilder();
URLConnection connection = getConnection(url);
try (BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()))) {
long start = System.currentTimeMillis();
connection.connect();
String line = null;
while ((line = in.readLine()) != null) {
content.append(line);
}
response.setContent(content.toString());
response.setRespTime(System.currentTimeMillis() - start);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return response;
}
}

/**
* 压力测试模拟器
*/
public class Simulator {
private String url = null;
private int sbc = 1;
private int times = 1;
/**
* 测试模拟器构造方法
*
* @param url 测试地址
* @param sbc 并发数
* @param times 请求总次数
*/
public Simulator(String url, int sbc, int times) {
this.url = url;
this.sbc = sbc;
this.times = times;
}
/**
* 启动压测
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public List<HttpResponse> start() throws InterruptedException {
List<HttpResponse> respList = new ArrayList<>();
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(sbc, sbc,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
for (int i = 0; i < this.times; i++) {
executor.execute(() -> {
HttpResponse resp = HttpClient.get(this.url);
respList.add(resp);
});
}
while (executor.getActiveCount() > 0) {
Thread.sleep(100);
}
executor.shutdown();
return respList;
}
/**
* 获取平均响应时间
*
* @param respList
* @return
*/
public long getAvgRespTime(List<HttpResponse> respList) {
return Optional.ofNullable(respList).orElse(new ArrayList<>()).stream()
.map(HttpResponse::getRespTime)
.collect(Collectors.averagingLong(Long::longValue)).longValue();
}
/**
* 获取${percent}%响应时间
*
* @param respList
* @return
*/
public long getAvgRespTime(List<HttpResponse> respList, int percent) {
long avgRespTime = 0L;
Optional<List<HttpResponse>> respTimesOptional = Optional.ofNullable(respList);
if (respTimesOptional.isPresent()) {
avgRespTime = respTimesOptional.get().stream()
.map(HttpResponse::getRespTime)
.sorted()
.collect(Collectors.toList())
.get(Math.max(Math.floorDiv(respList.size() * percent, 100) - 1, 0));
}
return avgRespTime;
}
/**
* 打印压测结果
*
* @param respList
*/
public void print(List<HttpResponse> respList) {
System.out.println(String.format("并发 %d 访问 %s,总计访问 %d 次,压测结果:", this.sbc, this.url, this.times));
System.out.println(String.format("平均响应时间: %d ms", this.getAvgRespTime(respList)));
System.out.println(String.format("95%s响应时间: %d ms", "%", this.getAvgRespTime(respList, 95)));
}
}

/**
* 压力测试baidu
*/
public class SimulatorTest {
@Test
public void testSimulator() throws InterruptedException {
String url = "http://www.baidu.com";
int sbc = 10;
int times = 100;
Simulator testSimulator = new Simulator(url, sbc, times);
List<HttpResponse> respList = testSimulator.start();
testSimulator.print(respList);
}
}

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王友

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懒是一种艺术 2018.03.26 加入

间歇性自律,持续性懒散,真的很懒!

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