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第 7 周作业

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Rocky·Chen
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发布于: 2020 年 12 月 06 日

一、作业说明

作业一（至少完成一项）：

  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. 用你熟悉的编程语言写一个 Web 性能压测工具，输入参数：URL，请求总次数，并发数。输出参数：平均响应时间，95% 响应时间。用这个测试工具以 10 并发、100 次请求压测 www.baidu.com。



二、作业实现

  1. 性能压测时，随着并发数增加，理想情况下：

响应时间：

第1阶段：响应时间随着并发数增加呈现稳定响应时长

第2阶段：响应时间随着并发数增加响应时长变大，设置服务崩溃

吞吐量：

第1阶段：吞吐量随着并发数增加吞吐量呈现线性增长

第2阶段：吞吐量随着并发数增加吞吐量呈现增长，但升率减小

第3阶段：吞吐量随着并发数增加吞吐量呈现下降，下降甚至服务崩溃



总结：出现如上所述情况，因宿主机资源有限，第1阶段随着并发数增加，线程所需资源宿主机基本满足，响应时长变化不大，吞吐量上升明显。随着并发数继续增加，进入第2阶段，线程频繁在用户态、内核态切换，IO阻塞，内存空间等限制，响应时长、吞吐量变化明显，甚至服务崩溃。生产环境随着业务当面临用户数或者请求数增加一般通过横向、纵向扩容满足业务需求。



2.性能压测工具

package online.chenkai.demon;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.stream.Collectors;
import org.apache.commons.collections.CollectionUtils;
import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;
import com.ifugle.rap.dsb.xxzx.xxts.model.bo.rate.MessageWrapperBO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import okhttp3.Call;
import okhttp3.ConnectionPool;
import okhttp3.OkHttpClient;
import okhttp3.Request;
/**
 * 性能压测
 *
 * @author chenkai 2020-12-06 15:21:00
 * @version 1.0.0
 */
@Slf4j
public class PressureTest {
    /**
     * 网络连接
     */
    private static OkHttpClient HTTP_POOL;
    /**
     * 线程池
     */
    private static ForkJoinPool PRESSURE_THREAD_POOL;
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请求地址： ");
        String url = input.nextLine();
        System.out.println("压测次数： ");
        String requestCount = input.nextLine();
        System.out.println("并发数： ");
        String concurrentCount = input.nextLine();
        int corePoolSize = Integer.parseInt(concurrentCount);
        // 流量压测线程池
        PRESSURE_THREAD_POOL = new ForkJoinPool(corePoolSize);
        // 连接池
        ConnectionPool connectionPool = new ConnectionPool(corePoolSize, 5, TimeUnit.MINUTES);
        HTTP_POOL = new OkHttpClient.Builder().connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)
                .writeTimeout(120, TimeUnit.SECONDS)
                .readTimeout(120, TimeUnit.SECONDS)
                .connectionPool(connectionPool)
                .retryOnConnectionFailure(true)
                .build();
        // 流量构建
        int counter = Integer.parseInt(requestCount);
        List<Integer> requestNoList = new ArrayList<>(counter);
        for (int i = 1; i <= counter; i++) {
            requestNoList.add(i);
        }
        List<CompletableFuture<Long>> collectFuture = requestNoList.stream()
                .map(requestNo -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> execute(url, requestNo), PRESSURE_THREAD_POOL))
                .collect(Collectors.toList());
        List<Long> returnTimeList = collectFuture.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList());
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(returnTimeList)) {
            // 平均时长计算
            long averageReturnTime =
                    returnTimeList.stream().mapToLong(value -> value).sum() / CollectionUtils.size(returnTimeList);
            log.debug("平均响应时长：{}毫秒", averageReturnTime);
        }
        // 关闭线程池
        PRESSURE_THREAD_POOL.shutdown();
    }
    /**
     * 目标地址请求
     *
     * @param url 请求地址
     * @param traceId 请求编号
     *
     * @return long 耗时
     */
    private static long execute(String url, int traceId) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        final Request request = new Request.Builder().url(url).build();
        final Call call = HTTP_POOL.newCall(request);
        try {
            call.execute();
        } catch (IOException e) {
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long executeTime = endTime - startTime;
        log.debug("请求地址：{},请求编号：{},响应时长：{}毫秒", url, traceId, executeTime);
        return executeTime;
    }
}
执行结果：
请求地址： 
https://www.baidu.com
压测次数： 
100
并发数： 
10
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：9,响应时长：260毫秒
2020-12-06 15:27:43,672 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：2,响应时长：262毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：7,响应时长：261毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：5,响应时长：262毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：1,响应时长：262毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：8,响应时长：261毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：6,响应时长：262毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：3,响应时长：262毫秒
2020-12-06 15:27:43,671 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：10,响应时长：260毫秒
2020-12-06 15:27:43,725 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：17,响应时长：51毫秒
2020-12-06 15:27:43,726 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：12,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:43,727 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：19,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:43,729 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：13,响应时长：56毫秒
2020-12-06 15:27:43,730 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：15,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:43,732 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：11,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:43,732 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：18,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:43,732 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：14,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,737 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：16,响应时长：64毫秒
2020-12-06 15:27:43,770 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：27,响应时长：38毫秒
2020-12-06 15:27:43,773 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：28,响应时长：36毫秒
2020-12-06 15:27:43,779 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：20,响应时长：54毫秒
2020-12-06 15:27:43,785 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：21,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,786 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：25,响应时长：54毫秒
2020-12-06 15:27:43,786 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：23,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:43,791 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：26,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,792 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：24,响应时长：61毫秒
2020-12-06 15:27:43,796 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：22,响应时长：69毫秒
2020-12-06 15:27:43,812 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：29,响应时长：41毫秒
2020-12-06 15:27:43,831 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：34,响应时长：45毫秒
2020-12-06 15:27:43,833 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：30,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,839 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：31,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,841 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：37,响应时长：45毫秒
2020-12-06 15:27:43,844 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：35,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:43,846 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：33,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,850 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：36,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:43,854 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：32,响应时长：69毫秒
2020-12-06 15:27:43,867 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：4,响应时长：459毫秒
2020-12-06 15:27:43,871 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：38,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,887 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：39,响应时长：56毫秒
2020-12-06 15:27:43,888 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：40,响应时长：55毫秒
2020-12-06 15:27:43,893 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：41,响应时长：54毫秒
2020-12-06 15:27:43,901 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：42,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,903 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：43,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:43,905 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：44,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,907 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：45,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:43,908 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：46,响应时长：54毫秒
2020-12-06 15:27:43,925 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：47,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:43,937 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：48,响应时长：66毫秒
2020-12-06 15:27:43,944 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：49,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:43,948 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：50,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,953 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：51,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:43,957 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：55,响应时长：49毫秒
2020-12-06 15:27:43,960 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：52,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:43,964 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：53,响应时长：61毫秒
2020-12-06 15:27:43,970 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：56,响应时长：62毫秒
2020-12-06 15:27:43,977 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：57,响应时长：51毫秒
2020-12-06 15:27:43,999 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：60,响应时长：51毫秒
2020-12-06 15:27:44,000 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：59,响应时长：56毫秒
2020-12-06 15:27:44,004 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：58,响应时长：65毫秒
2020-12-06 15:27:44,007 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：61,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:44,019 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：63,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:44,019 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：64,响应时长：55毫秒
2020-12-06 15:27:44,023 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：54,响应时长：118毫秒
2020-12-06 15:27:44,025 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：62,响应时长：68毫秒
2020-12-06 15:27:44,031 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：66,响应时长：54毫秒
2020-12-06 15:27:44,042 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：65,响应时长：71毫秒
2020-12-06 15:27:44,056 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：67,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:44,057 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：68,响应时长：57毫秒
2020-12-06 15:27:44,066 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：70,响应时长：58毫秒
2020-12-06 15:27:44,070 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：69,响应时长：66毫秒
2020-12-06 15:27:44,079 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：72,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:44,082 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：73,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:44,083 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：71,响应时长：64毫秒
2020-12-06 15:27:44,084 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：74,响应时长：59毫秒
2020-12-06 15:27:44,092 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：75,响应时长：61毫秒
2020-12-06 15:27:44,098 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：76,响应时长：56毫秒
2020-12-06 15:27:44,106 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：77,响应时长：50毫秒
2020-12-06 15:27:44,117 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：78,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:44,126 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：79,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:44,132 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：81,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:44,136 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：80,响应时长：66毫秒
2020-12-06 15:27:44,142 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：82,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:44,148 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：86,响应时长：50毫秒
2020-12-06 15:27:44,151 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：84,响应时长：67毫秒
2020-12-06 15:27:44,151 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：83,响应时长：68毫秒
2020-12-06 15:27:44,153 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：85,响应时长：60毫秒
2020-12-06 15:27:44,169 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：87,响应时长：63毫秒
2020-12-06 15:27:44,170 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：88,响应时长：53毫秒
2020-12-06 15:27:44,175 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：89,响应时长：49毫秒
2020-12-06 15:27:44,183 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：91,响应时长：47毫秒
2020-12-06 15:27:44,195 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：90,响应时长：63毫秒
2020-12-06 15:27:44,198 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：92,响应时长：56毫秒
2020-12-06 15:27:44,204 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：96,响应时长：50毫秒
2020-12-06 15:27:44,209 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：93,响应时长：61毫秒
2020-12-06 15:27:44,212 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：95,响应时长：61毫秒
2020-12-06 15:27:44,214 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：94,响应时长：63毫秒
2020-12-06 15:27:44,217 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：99,响应时长：42毫秒
2020-12-06 15:27:44,232 <DEBUG> online.chenkai.demon.PressureTest - 请求地址：https://www.baidu.com,请求编号：97,响应时长：62毫秒
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发布于: 2020 年 12 月 06 日阅读数: 48
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