性能测试与操作系统 - 第 七 周总结

性能测试

性能测试是性能优化的前提和基础，也是性能优化结果的检查和度量标准。不同视角下的网站有不同的标准，也有不同的优化手段。

主观视角：用户感受到的性能

• 图片懒加载

• 数据异步加载

客观视角：性能指标衡量的性能

• 缓存

• CDN



性能测试指标



响应时间

指应用系统从发出请求开始到收到最后响应数据所需的时间（从发出第一个字节开始标记开始，从收到最后一个字节后标记结束）。响应时间直观反映了系统的“快慢”。



并发数

系统能够同时处理请求的数目，这个数字也反映了系统的负载特性。对于网站而言，并发数即系统并发用户数，指同时提交请求的用户数目，于此相对应，还有在线用户数（当前登录系统的用户数）和系统用户数（可能访问系统的中用户数）。



吞吐量（吞吐量=（1000/响应时间ms）* 并发数）

指单位时间内系统处理的请求数，体现系统的处理能力。对于网站，可以用“请求数/秒”或“页面数/秒”来衡量，也可以用“访问人数/天”或是“处理的业务数/小时”等来衡量。（通常以秒为单位）

TPS（每秒事务数）也是吞吐量的一个指标，此外还有HPS（每秒HTTP请求数），QPS（每秒查询数）等。



性能计数器

是描述服务器或操作系统性能的一些数据指标。包括System Load，对象和线程数，内存使用，CPU使用，磁盘与网络IO等指标。这些指标也是系统监控的重要参数，对这些指标设置报警阈值，当监控系统发现性能计数器超过阈值的时候，就向运维和开发人员报警，及时发现处理系统异常。



性能测试方法

• 性能测试：以系统设计初期规划的性能指标为预期目标，对系统不断施加压力，验证系统在资源可接受范围内，是否能达到性能预期。

• 负载测试：对系统不断地增加并发请求以增加系统压力，直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，如某种资源已经呈饱和状态，这时候继续对系统施加压力，系统的处理能力不但不能提高，反而会下降。

• 压力测试：超出安全负载的情况下，对系统继续施加压力，直到系统崩溃或不能再处理任何请求，以此获得系统最大压力承受能力。

• 稳定性测试：被测试系统在特定硬件，软件，网络环境条件下，给系统加载一定业务压力，使系统运行一段较长时间，以此检测系统是否稳定。在生产环境，请求压力是不均匀的，呈波浪特性，因此为了更好地模拟生产环境，稳定性测试也应不均匀地对系统施加压力。



软件性能优化的两个基本原则

• 你不能优化一个没有测试的软件

• 你不能优化一个你不了解的软件



进程运行时状态

• 运行：进程正在CPU上运行

• 就绪：进程获得了除CPU以外的一切所需资源，只要得到CPU，就能运行

• 阻塞：也称为等待或睡眠状态，当进程正在等待某一事件发生（如IO完成，锁等），此时即使把CPU分配给进程也无法执行



什么是线程安全

当多个线程去访问一个类（对象或方法时），总能表现出正确的结果

类A就不是线程安全的，因为10个线程去执行这个类的add方法, 最后$num 的结果可能不是10，所以add方法不能表现出正确的结果，因此不是线程安全的

class A {
    private static $num = 0;
    public function add(){
        self::$num += 1;
    }
}



锁

当多个线程去访问一个类（对象或方法时），不能表现出正确的结果，所以我们需要在此之前加锁，来保证正确的结果



乐观锁

给数据加上版本号，当修改是带上版本号，如果版本号不是最新的则更新失败



悲观锁

先给数据加锁，修改操作完成后释放