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效能測試思路及常遇到的問題分析

開始效能測試前需要了解的內容:

1、專案具體需求及測試範圍:測哪些功能,哪些介面,存在哪些場景。

2、指標:響應時間,併發數,tps,總tps,穩定性交易總量多少,事務成功率,交易波動範圍,穩定執行時長,資源利用率等

3、環境:生產環境伺服器數量,測試環境伺服器數量,按照資源配比得出測試指標。

4、協議:系統用什麼協議進行通訊。

5、壓力機數量:如果併發使用者數太多,需要把壓力發到不同的壓力機,不然可能會存在壓力機瓶頸問題,導致tps和響應時間抖動。

6、交易佔比:分析線上日誌得出tps佔比。

7、系統架構:請求流經過哪些環節,壓測時監控這些環節。

測試:

1、基準:一個使用者迭代100次,關注響應時間,事務成功率100%。

2、負載:10個使用者跑10分鐘,關注響應時間,事務成功率100%。

3、容量:估算一個總tps,根據公式計算出每個交易的pacing和vu,獲取系統最大處理能力(最優容量),再令外測出三個梯度作為對比(兩組小於最優容量,一組大於最優容量),四組容量VU等差,tps等差,對比每組容量實際佔比和測試佔比(越接近越能模擬真實場景),關注響應時間,總tps,tps,事務成功率,AP cpu利用率,DB cpu利用率,執行緒死鎖,資料庫死鎖。

其中響應時間應小於負載測試時間,總tps應約等於預估總tps(相差不超過10是正常的),每個交易的tps應接近預估總tps*佔比,事務成功率100%,AP cpu小於60%,DB cpu小於80%。dump執行緒棧檢測是否有執行緒死鎖,檢視資料庫日誌看是否有資料庫死鎖。

4、穩定性:採取最優容量的80%作為壓力持續執行24小時,觀察系統長時間執行的效能表現,關注響應時間,tps,總tps,事務成功率,交易總數,觀察是否有記憶體溢位(堆溢位,棧溢位,持久代溢位),cpu利用率是否達標,mem是否不持續增長,是否能正常觸發fullgc,gc時間,gc頻率, fullgc時間,fullgc頻率(重點關注,JVM調優就是為了減少fullgc頻率)。

監控:

容量測試和穩定性測試時啟動nmon監控。

壓測中遇到的效能問題及解決辦法:

一、容量測試過程中cpu過高

1、用vmstat實時監控cpu使用情況。很小的壓力AP cpu卻到了80%多,指標是不能超過60%。

2、分析是use cpu過高還是sys cpu過高,常見的是use cpu使用過高。

3、如果是sys cpu使用過高,先把消耗cpu最多的程序找出來(top命令),再找到該執行緒下消耗cpu過高的是哪幾個執行緒,再把該執行緒轉換成16進位制,再用jstack命令來dump執行緒棧,看這個執行緒棧在呼叫什麼東西導致use cpu過高。

二、記憶體溢位(堆溢位、棧溢位、持久代溢位)

1、堆記憶體溢位

1)穩定性壓測一段時間後,LR報錯,日誌報java.lang.OutOfMemoryError.Java heap space。

2)用jmap -histo pid命令dump堆記憶體使用情況,檢視堆記憶體排名前20個物件,看是否有自己應用程式的方法,從最高的查起,如果有則檢查該方法是什麼原因造成堆記憶體溢位。

3)如果前20裡沒有自己的方法,則用jmap -dump來dump堆記憶體,在用MAT分析dump下來的堆記憶體,分析匯出記憶體溢位的方法。

4)如果應用程式的方法沒有問題,則需要修改JVM引數,修改xms,xmx,調整堆記憶體引數,一般是增加堆記憶體。

2、棧記憶體溢位

1)穩定性壓測一段時間後,LR報錯,日誌報Java.Lang.StackOverflowError。

2)修改jvm引數,將xss引數改大,增加棧記憶體。

3)棧溢位一定是做批量操作引起的,減少批處理資料量。

3、持久代溢位

1)穩定性壓測一定時間後,日誌報Java.Lang.OutOfMenoryError.PermGen Space。

2)這種原因是由於類、方法描述、欄位描述、常量池、訪問修飾符等一些靜態變數太多,將持久代佔滿導致持久代溢位。

3)修改jvm配置,將XX:MaxPermSize=256引數調大。儘量減少靜態變數。

三、執行緒死鎖

1、容量測試壓測一段時間後,LR報連線超時。

2、造成這種現象的原因很多,比如頻寬不夠,中介軟體執行緒池不夠用,資料庫連線池不夠,連線數佔滿等都會造成連線不上而報超時錯誤。

3、jstack命令dump執行緒棧,搜尋執行緒棧裡有沒有block,如果有的話就是執行緒死鎖,找到死鎖的執行緒,分析對應的程式碼。

四、資料庫死鎖

1、容量測試壓測一段時間後,LR報連線超時。

2、造成這種現象的原因很多,比如頻寬不夠,中介軟體執行緒池不夠用,資料庫連線池不夠,連線數佔滿等都會造成連線不上而報超時錯誤。

3、資料庫日誌中搜索block,能搜到block的話就是存在資料庫死鎖,找到日誌,檢視對應的sql,優化造成死鎖的sql。

五、資料庫連線池不釋放

1、容量測試壓測一段時間後,LR報連線超時。

2、造成這種現象的原因很多,比如頻寬不夠,中介軟體執行緒池不夠用,資料庫連線池不夠,連線數佔滿等都會造成連線不上而報超時錯誤。

3、去資料庫檢視應用程式到資料庫的連線有多少個( show full processlist),假如應用程式裡面配置的資料庫連線為30,在資料庫檢視應用程式到資料庫的連線也是30,則表示連線池佔滿了。

將配置改成90試試,去資料庫看如果連線到了90,則可以確定是資料庫連線池不釋放導致的。檢視程式碼,資料庫連線部分是不是有建立連線但是沒有關閉連線的情況。基本就是這種情況導致的,修改程式碼即可。

六、TPS上不去

1、壓力大的時候tps頻繁抖動,導致總tps上不去。檢視是否有fullgc(tail -f gc_mSrv1.log | grep full)。

2、pacing設定太小也會導致tps上不去,對抖動大的交易多增加點使用者即可。

3、tps抖動,單壓抖動大的交易,發現很平穩,這時懷疑是不是壓力太大導致,所以發容量的時候把壓力最大的那隻交易分到其他壓力機,然後發現tps不抖動了。注意:多臺壓力機隻影響tps抖動,不會影響伺服器的cpu。

4、看響應時間有沒有超時,看使用者數夠不夠。

七、伺服器壓力不均衡(相差1%-2%是正常的)

1、跑最優容量的時候,四臺AP只有一臺cpu超過60%,其他三臺都在60%以下。

2、檢視伺服器是否有定時任務。

3、檢視是否存在壓力機瓶頸。

4、是否存在頻寬瓶頸(區域網不存在此問題)。

5、檢視部署的版本,配置是否一樣。

6、可能別人也在用這些AP,因為同一臺物理機上有很多虛擬機器,因為別人先用,資源被別人先佔了。

八、fullgc時間太長

1、跑容量和穩定性的時候,出現LR報請求超時錯誤,檢視後臺日誌是fullgc了,看LR幾點報的錯和日誌裡fullgc的時間是否對應,fullgc會暫停整個應用程式,導致LR前端沒響應,所以報錯,這時可以減少old代記憶體,從而減少fullgc時間,減少fullgc時間LR就不會報錯,讓使用者幾乎感覺不到應用程式暫停。

2、四臺AP輪流著full gc(部分server fullgc,其他server也會fullgc),這時可以制定策略讓不同的server不同時fullgc,或者等夜間交易量少時寫定時任務重啟服務。

注意:

伺服器日誌為error下測試。

服務啟動後幾分鐘內發壓壓力會很大,最好是服務啟動兩三分鐘後再開始跑壓力。