В тази статия ще разгледаме какво представлява тестването на производителността наред с многото видове и налични инструменти, предизвикателствата и ползите, свързани с тестването на производителността, и много други. Това изчерпателно ръководство ще включва и анализ на автоматизираното тестване на производителността, което става все по-често срещано с по-нататъшното развитие на технологиите.
Какво представлява тестването на производителността?
Тестването на производителността, понякога съкращавано като “perf testing”, е процес, който се извършва, за да се установи дали даден продукт ще изпълнява добре очакваните процеси при различни натоварвания. Това може да бъде под формата на тестване на производителността на уебсайтове или тестване на производителността при тестване на софтуер, в зависимост от продукта.
Тестването на производителността е предназначено главно за откриване на неправилно функциониращи параметри на продукта, които могат да бъдат променени в началото на жизнения цикъл на продукта, за да се избегнат по-големи проблеми в бъдеще. Това често се нарича откриване на тесни места, което се отнася до отделен компонент, който забавя цялостната производителност на софтуера.
Тестването на производителността може да се извърши в лаборатория или в производствена среда и обикновено оценява скоростта, скоростта, мащабируемостта, стабилността, отзивчивостта и надеждността на продукта.
Различава ли се тестването на производителността от функционалното тестване?
Тестването на съвършенството е различно от функционалното тестване, при което се проверява дали определени функции на дадено приложение работят, например бутонът “Добави в кошницата” в онлайн магазин.
Тестването на производителността показва колко добре работи дадена функция при голямо натоварване, например дали бутонът ще работи, ако много хора добавят в кошницата едновременно?
И двата вида тестове се отнасят към тестването на производителността на API, което означава, че целта им е да определят цялостната производителност на интерфейса на системата при определени обстоятелства от задната част на софтуера. Съществуват много видове инструменти за тестване на производителността на API, които ще бъдат разгледани в тази статия, като например тестване на производителността на модела на работното натоварване.
Защо се нуждаем от тестване на производителността?
Тестовете за уеб производителност са от съществено значение, за да могат разработчиците да предоставят на заинтересованите страни надеждна информация за производителността на приложението и да предвидят как то ще реагира на различни нива на трафик.
Тестването на производителността също така разкрива какво трябва да се подобри, преди продуктът да се появи по рафтовете или след като е бил пуснат в експлоатация, за да се избегнат бавната работа, несъответствията и лошата използваемост. Той се тества спрямо очакваните потребителски номера, за да може да се разчита, че ще функционира според очакванията.
Ползи от тестването на производителността
Вече споменахме накратко ползите от тестването на производителността, като определихме какво представлява то, но по-долу ще направим списък с конкретните ползи от тестването на производителността.
1. Реалистична информация
Както бе споменато накратко по-горе, тестването на производителността се използва, за да се предостави на заинтересованите страни надеждна и реалистична информация за това как ще работи приложението. Ако това не се случи, съществува риск от увреждане на репутацията на съответната компания.
Точното тестване на производителността означава, че могат да бъдат предоставени надеждни данни, които чрез процеса на тестване могат да бъдат подобрени, което означава, че продуктът може да има предимство пред други продукти на пазара и да ги подкрепи с надеждна производителност, което води до увеличаване на продажбите.
2. Позволява подготовка
Тестването на производителността може да се използва за идентифициране на грешки, свързани със софтуера, когато има голям брой потребители, което означава, че приложението може да бъде оптимизирано така, че тези проблеми да бъдат решени и да издържи на по-голямо използване. Това е идеално за сайтове за електронна търговия, например, които може да се наложи да се подготвят за предсказуеми големи събития като Черния петък.
Извършването на тестове за производителност предотвратява сривове, докато сайтът работи в критични моменти. Онлайн магазин, който не може да се справи с броя на потребителите по време на Черния петък, зарежда се твърде дълго или има проблеми, вероятно ще пропусне големи печалби.
3. Подобрен потребителски опит
Тестването на производителността трябва да се извършва редовно, за да може най-ефективният уебсайт или софтуер да продължи да изпълнява очакваните функции. Непрекъснатото тестване на производителността означава, че всички проблеми, които могат да възникнат в реално време, се решават възможно най-скоро. Важността на това се корени в потребителския опит, дори извън основните събития, които описахме по-горе.
Ако уебсайтът е постоянно удобен за ползване и се подобрява, за да не изостава, клиентите ще го посещават често.
4. Сравняване на
Тестването на ефективността може да се използва и за сравняване на един продукт с друг. Това може да бъде полезно за разработчик, който се насочва към много конкурентна индустрия и иска да се увери, че е равностоен или може да надмине основния си конкурент на пазара.
Това може да се използва като предимство при продажбата или просто като критерий в процеса на тестване, за да се гарантира, че приложението работи достатъчно добре.
Предизвикателства и ограничения на изпитването на ефективността
Въпреки че има редица значителни предимства, поради сложния си характер тестването на ефективността има някои предизвикателства и ограничения, които ще опишем по-долу.
1. Време
За да се възползват от всички тези предимства, организациите трябва да са готови да отделят време за тестване на производителността. Това може да включва настройване на хардуер и инфраструктура, които те не са очаквали, или посвещаване на служители за тестване на производителността.
За да бъде задълбочено тестването на производителността, то не трябва да се прибързва, а за някои компании може да се окаже трудно да отделят това време, вместо да пристъпят към следващата фаза на проекта, тъй като това може да доведе до големи забавяния.
2. Пари
В тестването на производителността трябва да се направят скъпи инвестиции. Цената на инструмента за тестване на производителността зависи от мащаба на уебсайта или софтуера и от това дали организацията избира ръчни или автоматизирани инструменти за тестване на производителността.
Съществуват безплатни инструменти за тестване на производителността, но те имат ограничена функционалност и не работят толкова добре, колкото платените.
Освен това тестването на производителността може да разкрие неочаквани проблеми, които изискват скъпи подобрения или допълнителен капацитет на системата, които първоначално не са били включени в бюджета.
За по-малките предприятия инструментите за тестване на производителността може да са разходи, които не са готови да платят, въпреки че това може да окаже огромно влияние върху тяхната производителност в дългосрочен план.
3. Ограничения на инструментите
Възможно е да има ограничения в зависимост от инструмента за тестване на производителността, който разработчикът е избрал.
Както споменахме, изборът на безплатен инструмент за тестване на производителността спестява бюджет, но може да пропусне важни аспекти. Някои инструменти, дори платените, могат да имат ограничена съвместимост, например някои от тях могат да поддържат само тестване на производителността на уебсайт или на браузър, но не и тестване на производителността на софтуер.
Освен това някои инструменти за тестване на производителността могат да се окажат трудни за тестване на сложни или много големи приложения и да изискват внимателно наблюдение от страна на служителите.
Видове тестване на производителността
Съществуват множество видове тестване на производителността, които се отнасят до методите, използвани за тестване на системата. Използваният метод се избира в зависимост от мащаба и вида на тестваната система, както и от целите, които разработчиците искат да постигнат.
Тук ще посочим основните видове използвани тестове на производителността и начина им на работа.
1. Тестване на натоварването
Инструментите за тестване на производителността при натоварване позволяват на разработчиците да разберат как ще се държи системата при предварително определена, специфична стойност на натоварването.
Този процес включва симулация на очаквания брой едновременни потребители за определен период от време. По този начин се проверява очакваното време за реакция на приложението и се идентифицират потенциални затруднения, преди уебсайтът или софтуерът да бъде пуснат в действие. Това може да се направи, за да се провери дали системата може да се справи с очакваното използване като цяло или за да се провери как ще се справи с конкретна функционалност, като примера с “добавяне в кошница”, който споменахме по-горе. Понякога това се нарича “тестване на единици”.
2. Стрес тестове
Стрес тестването е друга форма на тестване на производителността на модела на работното натоварване и често може да се извърши с помощта на същите инструменти, но при него се увеличава капацитетът на сайта за тестване, докато той не се счупи, а не има ограничена, определена стойност на натоварването.
При това се използва по-висок от очаквания трафик, за да могат разработчиците да установят коя е точката на отказ и да видят как се справя с високите нива на обработка на данни. Това помага на разработчиците да разберат мащабируемостта на софтуера и показва колко време е необходимо на ключовите показатели за ефективност (KPI), за да се върнат към нормалните нива на работа след голямо събитие с данни.
Стрес тестовете могат да се провеждат преди или след пускането на системата в експлоатация.
3. Изпитване с шипове
Това е подгрупа на стрес тестовете, но по-конкретно анализира работата на системата при внезапно и значително увеличаване на броя на крайните потребители. Тези тестове на производителността помагат да се определи дали системата може да се справи с рязка промяна на потребителите за кратък период от време, при това многократно.
4. Изпитване чрез накисване
Този тип тестване на производителността е известен още като тестване за издръжливост и е предназначен за тестване на дългосрочната производителност на системата и доколко тя може да се справи с времето. Те анализират пропускателната способност и времето за отговор след продължителна употреба, за да проверят дали показателите за производителност са постоянни през цялото време и дали има някакви откази.
Какво трябва да тестваме чрез тестване на производителността?
Целта на тестването на производителността е да може да се открият проблеми, но основната цел е да се знае какво ги причинява.
Вижте по-долу списък на нещата, които се проверяват основно чрез тестване на производителността.
1. Тесни места
Тестването на производителността трябва винаги да е насочено към търсене на тесни места, които влияят на цялостната производителност на системата. Това може да бъде свързано с някой от показателите за тестване на производителността, които ще изброим в следващия раздел.
2. Време за зареждане
Това означава сумата, необходима за започване на кандидатстването. Забавянето трябва да е възможно най-кратко, за да предложи най-доброто потребителско изживяване – повече от няколко секунди време за зареждане може да откаже потребителите.
3. Време за реакция
Лошо време за реакция е, когато времето, което минава между въвеждането на информация от потребителя и отговора на действието, е твърде дълго. Подобно на прекомерното време за зареждане, това ще разочарова потребителя и ще го накара да напусне сайта или приложението.
4. Мащабируемост
Трябва да се тества мащабируемостта на системата, т.е. нейната адаптивност към различните изисквания за използване на данни. Ограничената мащабируемост ще бъде установена, ако системата може да работи добре с няколко едновременни потребители, но по време на тестовете за натоварване или стрес тестовете се влошава, когато броят на потребителите се увеличи.
Показатели за тестване на производителността
Едно нещо е да можеш да тестваш тези неща и да видиш кога се объркват, но как точно се измерват те?
Съществуват безброй много показатели, които разработчиците използват за тестване на производителността, затова сме избрали основните и сме дали кратко описание за тях по-долу.
1. Пропускателна способност
Това показва колко единици информация може да обработи системата за определено време.
2. Използване на паметта
Паметта в контекста на разработването на уебсайт или софтуер означава работното пространство за съхранение, което е на разположение на процесора или работното натоварване.
3. Честотна лента
Това означава обемът на данните в секунда, които могат да се пренасят между работните натоварвания, често през мрежа. Слабата честотна лента води до лошо време за зареждане.
4. Прекъсвания на процесора в секунда
Това измерва влиянието на хардуера върху процеса, като измерва броя на хардуерните прекъсвания, които получава за секунда.
Характеристики на ефективен тест за ефективност
Добрият тест за ефективност ще позволи на разработчиците да действат по грешките, но специфичните характеристики на ефективния тест за ефективност са по-специфични и трудни за постигане от това.
1. Реалистично тестване
Най-добрите тестове за ефективност са тези, които предвиждат реални сценарии, с които системата може да се сблъска.
Това означава, че той може да бъде оптимизиран да работи в условията, за които е проектиран, така че да постигне целите си по отношение на производителността и да не се сблъсква с проблеми в критични моменти.
2. Бърз анализ
Тестовете за оптимално функциониране позволяват да се направят промени в съответствие с резултатите във възможно най-кратък срок.
Въпреки че трябва да е задълбочена, данните трябва да са лесни за анализ и да се извършват възможно най-скоро, за да могат да се предприемат действия. Това е особено важно, ако тестването е извършено след като приложението или сайтът са пуснати в експлоатация.
3. Надеждни резултати
Въпреки че скоростта е важна за оптимизиране на процеса на изпитване на ефективността, получените данни трябва да бъдат надеждни и точни, за да може да се вземат правилни решения.
За да направят надежден и бърз анализ, мнозина се обръщат към автоматизираното тестване на производителността, което ще разгледаме по-подробно по-късно.
Процес на изпитване на производителността
Процесът на тестване на производителността ще бъде различен за всяка организация в зависимост от факторите, които вече идентифицирахме.
Въпреки това има шест основни стъпки, които очертават повечето процеси на тестване на производителността, които ще позволят постигането на ефективен резултат.
1. Стратегии за тестване на производителността
Първата стъпка за започване на процеса на тестване на производителността е да се запознаете със средата за тестване. Да знаете с какви инструменти за тестване разполагате, включително да решите дали то ще се извършва ръчно или автоматизирано, и да определите потенциални стратегии за тестване на производителността.
Уверете се, че сте разбрали подробностите за използвания хардуер и софтуер, както и за всички мрежови конфигурации, които ще се използват.
2. Критерии за изпълнение
След това е важно да определите целите на теста и критериите за успех, към които се стремите, които ще бъдат различни за всеки тест. Например идентифицирайте ограниченията на пропускателната способност и очакваното време за реакция и разпределете ресурсите.
На този етап може да е полезно да се определи подобна система, с която да се направи сравнение, за да се определят цели за ефективност.
3. План за изпитване на ефективността
След като бъдат определени критериите, можете да започнете планирането и проектирането на теста за ефективност.
Определете каква е вероятната употреба на приложението и основните сценарии, които можете да симулирате, за да се уверите, че системата реагира правилно. Планирайте данните от тестовете за производителност, които възнамерявате да получите, как ще ги получите и какви показатели ще бъдат използвани.
4. Проектиране на теста за ефективност
След като планирането е напълно завършено, можете да започнете физическото проектиране и конфигуриране на тестовата среда и да организирате необходимите инструменти и ресурси.
След това създайте тестовете за производителност в съответствие с проекта и ги подгответе за стартиране.
5. Тест
Това е точката, в която ще бъде изпълнен тестът за ефективност. Важно е да наблюдавате процеса в хода му и да създавате дневници, в които да документирате ключовите показатели за ефективност.
6. Анализиране и повторно тестване
Консолидирайте резултатите и започнете процеса на анализ.
Как тя отговори на очакванията ви, какви показатели бяха измерени и как реагира системата? След това модифицирайте теста за производителност и тествайте отново, за да установите подобрения или намаления в производителността. Подобренията трябва да намаляват при всяко повторно тестване.
Регистрирайте всички текущи резултати.
Примери за изпитване на производителността
Съществуват много потенциални сценарии за тестване на производителността в зависимост от тестваната система, нейната цел, използваните инструменти и вида на тестването на производителността.
Да се върнем към примера с нашия сайт за електронна търговия.
Сайт за електронна търговия
Разработчиците може да пожелаят да използват тестване на производителността на модела на натоварване, за да проверят дали времето за отговор не е повече от три секунди, когато 2000 потребители имат достъп до уебсайта едновременно, като използват тест за натоварване.
Следващата стъпка би могла да бъде проверка дали времето за отговор все още е в приемливия диапазон от пет секунди, когато мрежовата свързаност е бавна.
При подготовката за Черния петък разработчиците могат да използват стрес тест, за да определят максималния брой потребители, които сайтът може да приеме, преди да се появят сривове като срив или много бавно време за реакция. По време на тази проверка се проверява използването на паметта и процесора на уебсайта и как реагира сървърът за бази данни при условия на максимално натоварване.
След това всички тези параметри ще бъдат тествани отново при различни условия, като може би ще се използват тестове за натоварване или тестове за потапяне, за да се определи как ще реагира в различни времеви рамки.
Разработчиците също така ще използват тестване на единици на функцията “Добавяне в кошница”, например тестване как системата ще реагира на 100 потребители, които извършват транзакция едновременно.
Трябва ли да автоматизирате тестването на производителността?
Автоматизираното тестване на производителността е процес, при който се използват предварително подготвени инструменти, софтуер и код, за да се изпълни процесът на автоматизация, вместо да се извършва ръчно.
Автоматизацията на тестването на производителността става незаменима в днешно време, като някои организации използват роботизирана автоматизация на процесите, а някои дори преминават към хиперавтоматизация.
Софтуерът за автоматизация на тестването на производителността има множество предимства и недостатъци, които ще изложим по-долу.
Предимства на автоматизираните тестове за производителност
Тестването на производителността премахва голяма част от времето и средствата, които могат да бъдат изразходвани за създаване на код за тестване и ръчното му повтаряне, като повишава ефективността на цикъла на тестване.
Често това означава също, че разработчиците могат да започнат теста за производителност и да се преместят да правят нещо друго, вместо постоянно да го наблюдават, което прави възможна работата от разстояние и означава, че тестовете могат да се изпълняват дори през нощта.
Освен това, както вече споменахме, поради естеството на автоматизацията процесът на тестване на производителността става не само по-бърз, но и по-точен и надежден, като може да завърши цялостни процеси без риск от човешка грешка.
Всички тези фактори, разбира се, спестяват на предприятията ценно време и пари, като често се отличават с по-висока възвръщаемост на инвестициите.
Ограничения на автоматизираните тестове за производителност
Автоматизираните тестове за производителност могат да имат ограничения за това, което могат да постигнат. За много сложни тестове и за коригиране на грешки, които могат да възникнат при автоматизиран процес, често се изисква участието на човек.
Човешкото наблюдение може да бъде от съществено значение за откриването на грешки и за подобряване на потребителското изживяване, което не може да бъде гарантирано с автоматизирано тестване.
Ръчното тестване често е по-подходящо за проучвателни тестове, тестове за ползваемост и ad hoc тестове.
Заключение: ръчно срещу автоматизирано тестване на производителността
За да изберете между ръчно и автоматизирано тестване на производителността, трябва внимателно да прецените критериите си за производителност и бюджета си. Автоматизираното тестване на производителността често е по-бюджетно и по-бързо, особено при големи нужди от тестване, но ръчното тестване може да открие проблеми, които автоматизираната система не може да открие.
Инструменти за тестване на производителността
Съществуват много видове инструменти за тестване на производителността, но те могат да бъдат разделени основно на две категории: Инструменти за тестване на производителността на API и инструменти за тестване на производителността на потребителския интерфейс.
Инструментите за тестване на производителността на API анализират дали се изпълняват правилните процеси в бекенда на приложението. Инструментите за тестване на производителността на REST API са специфичен тип, който извършва тест за уеб производителност чрез изпращане на различни HTTP/S заявки.
От друга страна, инструментите за тестване на производителността на потребителския интерфейс тестват клиентската страна, което означава, че се оценява потребителското изживяване.
Най-добрите инструменти за тестване на производителността са тези, които правят и двете неща, тъй като предлагат напълно изчерпателен поглед върху работата на системата. Освен това има както безплатни инструменти, така и платен софтуер за автоматизация на тестването на производителността на ниво предприятие, така че как да решите?
Безплатни инструменти за тестване на производителността: предимства и ограничения
На пазара има редица безплатни услуги за тестване на производителността.
Очевидното предимство на тези инструменти е, че те предоставят възможност за тестване на производителността на по-малки фирми или стартиращи предприятия, които може да нямат бюджет, за да платят за инструмент за тестване на предприятието. Това означава, че те имат достъп до основните възможности за тестване на производителността и могат да редактират системата си по подходящ начин.
Ограниченията на безплатния софтуер за автоматизация на тестването на производителността обаче са, че той често не се представя толкова добре, колкото платените програми. Техните функционалности вероятно ще бъдат ограничени и ще бъде по-трудно да се разработват и поддържат скриптове.
Възможно е безплатните инструменти за тестване на производителността да не са съвместими с всички платформи или типове тестове или да не разполагат с функция за докладване. Някои функции могат да бъдат заключени зад платена стена, като например достъп до тестване на API.
Инструменти за тестване на производителността на предприятието: предимства и ограничения
Инструментите за тестване на производителността на предприятието са софтуер, предназначен за работа в целия бизнес. Често цената им си заслужава, тъй като е вероятно да са съвместими с много типове тестове, езици и платформи за по-голяма гъвкавост и мащабируемост.
Инструментът за тестване на производителността на предприятието е мощен, така че може да извършва по-големи тестове в по-кратък срок и да се предлага с бъдещи актуализации за поддръжка, за да се подобри производителността, което не е възможно при безплатните версии.
Предприятията обаче може да не разполагат с бюджет, който да заделят за тези услуги за тестване на производителността, особено за софтуер, който има много функции, които няма да използват, или ако бизнесът им е сравнително малък.
Инструментите за тестване на производителността в предприятията може също така да са по-трудно достъпни и по-бавни за внедряване от обикновените безплатни версии.
Водещите инструменти за тестване на софтуер като ZAPTEST обаче смекчават това ограничение, като предлагат модел “инструмент + услуга”. По този начин експертът на ZAP работи в тясно сътрудничество и от разстояние с организацията на клиента (като част от нейния екип), подпомагайки я при изпълнението на плана за тестване на производителността, инструмента ZAPTEST и при оптимизирането на процеса на тестване.
Кога трябва да използвате корпоративни и безплатни инструменти за тестване на производителността?
Преценете възможностите си въз основа на обстоятелствата във вашата организация. Понякога може да е по-рентабилно да изберете безплатна версия, която включва основните функции, от които се нуждаете, например за еднократен тест на уебсайт.
Ако сте част от голяма организация, която може да се възползва от сложна система за тестване с много данни, която ще използвате многократно за различни системи, инструментът за тестване на производителността на предприятието вероятно ще ви помогне най-много.
Контролен списък за тестване на производителността
1. Бюджет
За да определите най-добрия инструмент за тестване на производителността, е необходимо да разполагате с подробен бюджет, за да можете да определите дали можете да си позволите корпоративно ниво или друга платена версия.
Направете проучване на различните налични инструменти и вземете решение въз основа на критериите за производителност и тестовата среда.
2. План
След като разполагате с бюджет, можете да планирате процеса на тестване на производителността, като например избор на най-добрата стратегия, определяне на критериите за тестване и определяне на показателите, които да използвате.
Процесът на планиране трябва да бъде задълбочен, независимо дали сте избрали ръчно или автоматизирано тестване на производителността.
3. Анализ на
Проведете теста за ефективност с внимателен анализ по време на теста и след това.
За да бъде тестът за ефективност ефективен, трябва да можете да действате по него по най-добрия възможен начин, така че разгледайте внимателно данните и продължете да тествате и анализирате през целия живот на системата.
Заключение
Разгледахме някои от видовете и инструментите за тестване на производителността, както и основните предимства и ограничения на тестването на производителността.
Тестването на производителността остава особено важно, тъй като използването на онлайн системи и приложения не се забавя и всъщност набира скорост, а наличието на система, която може да се справи с голямото натоварване, е по-важно от всякога в условията на огромна конкуренция.
За да останат в челните редици на иновациите, големите предприятия трябва да обмислят ползите от софтуера за автоматизация на тестването на производителността на ниво предприятие и как инвестицията в него може да им бъде от полза в дългосрочен план.
