В этой статье мы рассмотрим, что такое тестирование производительности наряду с множеством типов и доступных инструментов, проблемы и преимущества, связанные с тестированием производительности и многое другое. В это полное руководство также будет включен анализ автоматизированного тестирования производительности, которое становится все более распространенным по мере дальнейшего развития технологий.
Что такое тестирование производительности?
Тестирование производительности, иногда сокращенно «perf testing», — это процесс, проводимый для определения того, будет ли определенный продукт хорошо выполнять ожидаемые процессы при различных рабочих нагрузках. Это может принимать форму тестирования производительности веб-сайта или тестирования производительности при тестировании программного обеспечения, в зависимости от продукта, о котором идет речь.
Тестирование производительности в основном предназначено для выявления неисправных параметров продукта, которые могут быть изменены на ранней стадии жизненного цикла продукта, чтобы избежать больших проблем в дальнейшем. Это часто называют поиском узких мест, под которыми понимается отдельный компонент, сдерживающий общую производительность программного обеспечения.
Тестирование производительности может проводиться в лабораторных условиях или в производственной среде и обычно оценивает скорость, темп, масштабируемость, стабильность, отзывчивость и надежность продукта.
Отличается ли тестирование производительности от функционального тестирования?
Перфоманс-тестирование отличается от функционального тестирования, которое проверяет, работают ли определенные функции приложения, например, кнопка «добавить в корзину» в интернет-магазине.
Тестирование производительности изучает, насколько хорошо работает функция под большой нагрузкой, например, будет ли кнопка работать, если много людей одновременно будут добавлять товары в корзину?
Оба этих типа тестов относятся к тестированию производительности API, что означает, что их целью является определение общей производительности интерфейса системы при определенных обстоятельствах, с обратной стороны программного обеспечения. Существует множество типов инструментов тестирования производительности API, которые будут рассмотрены в этой статье, например, тестирование производительности модели рабочей нагрузки.
Зачем нужно тестирование производительности?
Тесты производительности веб-сайтов необходимы для того, чтобы разработчики могли предоставить заинтересованным сторонам достоверную информацию о производительности приложения и предсказать, как оно будет реагировать на различные уровни трафика.
Тестирование производительности также позволяет выявить, что необходимо улучшить до того, как продукт появится на полках магазинов, или после того, как он будет запущен в эксплуатацию, что позволит избежать медленной работы, несоответствий и плохого удобства использования. Он тестируется на ожидаемых пользовательских показателях, поэтому можно рассчитывать на то, что он будет функционировать так, как ожидается.
Преимущества тестирования производительности
Мы уже кратко упомянули о преимуществах тестирования производительности, просто определив, что это такое, но ниже мы приведем список конкретных преимуществ тестирования производительности.
1. Реалистичная информация
Как уже кратко упоминалось выше, тестирование производительности используется для предоставления заинтересованным сторонам надежной, реалистичной информации о том, как будет работать приложение. Без этого существует риск испорченной репутации компании.
Точное тестирование производительности означает, что можно получить достоверные данные, которые в процессе тестирования могут быть улучшены, что означает, что продукт может иметь преимущества перед другими продуктами на рынке и подкреплять их надежными характеристиками, что приведет к увеличению продаж.
2. Позволяет подготовиться
Тестирование производительности может быть использовано для определения мест, где при большом количестве пользователей могут происходить сбои, связанные с программным обеспечением, что означает, что приложение может быть оптимизировано таким образом, чтобы эти проблемы были решены и оно могло выдерживать более высокое использование. Это идеально подходит, например, для сайтов электронной коммерции, которым может понадобиться подготовиться к предсказуемо крупным событиям, таким как «черная пятница».
Проведение тестирования производительности позволяет избежать сбоев во время работы сайта в критические моменты. Интернет-магазин, который не справляется с количеством пользователей в «черную пятницу», слишком долго загружается или глючит, скорее всего, упустит большую прибыль.
3. Улучшенный пользовательский опыт
Тестирование производительности должно проводиться регулярно, чтобы самый высокопроизводительный сайт или программное обеспечение продолжали выполнять свои ожидаемые функции. Непрерывное тестирование производительности означает, что любые проблемы, которые могут возникнуть в реальном времени, решаются как можно быстрее. Важность этого коренится в пользовательском опыте, даже за пределами основных событий, которые мы описали выше.
Если веб-сайт постоянно удобен для пользователей и совершенствуется, чтобы никогда не отставать, клиенты будут часто его посещать.
4. Сравнение
Тестирование производительности также может быть использовано для сравнения одного продукта с другим. Это может быть полезно для разработчика, который вступает в очень конкурентную отрасль и хочет быть уверенным, что он не уступает или может превзойти своего главного конкурента на рынке.
Это может быть использовано как торговая точка для получения преимущества или просто как ориентир в процессе тестирования, чтобы убедиться, что приложение работает достаточно хорошо.
Проблемы и ограничения тестирования производительности
Несмотря на ряд существенных преимуществ, в связи с комплексным характером тестирования производительности существуют некоторые проблемы и ограничения, о которых мы расскажем ниже.
1. Время
Чтобы воспользоваться всеми этими преимуществами, организации должны быть готовы выделить время на тестирование производительности. Это может включать установку оборудования и инфраструктуры, которую они не ожидали, или выделение сотрудников для тестирования производительности.
Чтобы тестирование производительности было тщательным, его не следует торопить, и некоторым компаниям может быть трудно выделить это время вместо того, чтобы приступить к следующей фазе проекта, поскольку это может привести к длительным задержкам.
2. Деньги
В тестирование производительности необходимо вкладывать дорогостоящие средства. Цена инструмента тестирования производительности зависит от масштаба сайта или программного обеспечения, а также от того, выбирает ли организация ручные или автоматизированные инструменты тестирования производительности.
Бесплатные инструменты тестирования производительности существуют, но они имеют ограниченную функциональность и работают не так хорошо, как платные.
Кроме того, тестирование производительности может выявить неожиданные проблемы, требующие дорогостоящей модернизации или дополнительных мощностей системы, которые изначально не были учтены в бюджете.
Для небольших компаний инструменты тестирования производительности могут быть расходами, которые они не готовы оплачивать, несмотря на то, что это может сильно повлиять на их производительность в долгосрочной перспективе.
3. Ограничения инструментов
Могут быть ограничения в зависимости от инструмента тестирования производительности, который выбирает разработчик.
Как мы уже говорили, выбор бесплатного инструмента тестирования производительности экономит бюджет, но при этом могут быть упущены важные аспекты. Некоторые инструменты, даже платные, могут иметь ограниченную совместимость, например, некоторые могут поддерживать только тестирование производительности веб-сайта или тестирование производительности браузера и не способны тестировать производительность программного обеспечения.
Кроме того, некоторые инструменты тестирования производительности могут оказаться сложными для тестирования сложных или очень больших приложений и требуют тщательного контроля со стороны сотрудников.
Виды тестирования производительности
Существует несколько типов тестирования производительности, которые относятся к методам, используемым для тестирования системы. Используемый метод выбирается исходя из масштаба и типа тестируемой системы, а также предполагаемых целей, которые ставят перед собой разработчики.
Здесь мы определим основные типы используемых тестов производительности и то, как они работают.
1. Нагрузочное тестирование
Инструменты тестирования производительности нагрузки позволяют разработчикам понять, как поведет себя система при заранее определенном, конкретном значении нагрузки.
Этот процесс включает в себя моделирование ожидаемого количества одновременных пользователей в течение определенного периода времени. Это позволяет проверить ожидаемое время отклика приложения и выявить потенциальные узкие места до того, как веб-сайт или программное обеспечение начнет работать. Это может быть сделано для проверки того, сможет ли система справиться с ожидаемым использованием в целом, или для проверки того, как справится конкретная функциональность, как в примере с «добавить в корзину», о котором мы говорили выше. Иногда это называют «тестированием модулей».
2. Стресс-тестирование
Стресс-тестирование является другой формой тестирования производительности модели рабочей нагрузки и часто может быть выполнено с использованием тех же инструментов, но оно заставляет сайт увеличивать мощность тестирования до тех пор, пока он не сломается, а не имеет ограниченное, определенное значение нагрузки.
Для этого используется более высокий, чем ожидалось, трафик, чтобы разработчики могли выяснить точку отказа и посмотреть, как он справляется с высоким уровнем обработки данных. Это помогает разработчикам понять масштабируемость программного обеспечения и показывает, сколько времени требуется ключевым показателям эффективности (KPI), чтобы вернуться к нормальным рабочим уровням после события, связанного с большими данными.
Стресс-тестирование может проводиться до или после запуска системы в эксплуатацию.
3. Тестирование шипов
Это подмножество стресс-тестирования, но более конкретно анализируется производительность системы при внезапном, значительном увеличении числа конечных пользователей. Эти тесты производительности помогают определить, сможет ли система справиться с резкой сменой пользователей в течение короткого периода времени, причем неоднократно.
4. Испытание на замачивание
Этот тип тестирования производительности также известен как тестирование на выносливость, и он предназначен для проверки долгосрочной производительности системы и того, насколько хорошо она может справляться со своими задачами в течение долгого времени. Они анализируют пропускную способность и время отклика после длительного использования, чтобы убедиться в постоянстве показателей производительности и наличии сбоев.
Что мы должны проверить с помощью тестирования производительности?
Цель тестирования производительности заключается в том, чтобы иметь возможность выявить проблемы, но знание того, что их вызывает, является главной целью.
Ниже приведен список вещей, которые в основном проверяются с помощью тестирования производительности.
1. Узкие места
Тестирование производительности всегда должно быть направлено на поиск узких мест, которые влияют на общую производительность системы. Это может быть связано с любой из метрик тестирования производительности, которые мы перечислим в следующем разделе.
2. Время загрузки
Это означает объем средств, необходимый для начала применения. Задержка должна быть как можно меньше, чтобы обеспечить наилучший пользовательский опыт — все, что превышает несколько секунд времени загрузки, может оттолкнуть пользователей.
3. Время реакции
Плохое время отклика — это когда время, которое проходит между вводом пользователем информации и ответом на действие, слишком велико. Как и чрезмерное время загрузки, это расстраивает пользователя и побуждает его покинуть сайт или приложение.
4. Масштабируемость
Необходимо проверить масштабируемость системы, то есть ее приспособляемость к различным требованиям использования данных. Ограниченную масштабируемость можно определить, если система может хорошо работать с несколькими одновременными пользователями, но во время нагрузочного или стресс-тестирования ухудшается при увеличении числа пользователей.
Показатели тестирования производительности
Одно дело — иметь возможность протестировать эти вещи и увидеть, когда они идут не так, но как именно они измеряются?
Существует бесчисленное количество метрик, которые разработчики используют для тестирования производительности, поэтому мы выбрали основные из них и дали их краткое описание ниже.
1. Пропускная способность
Это указывает на то, сколько единиц информации система способна обработать за определенное время.
2. Использование памяти
Память в терминах веб-сайта или разработки программного обеспечения означает рабочее пространство для хранения данных, которое доступно процессору или рабочей нагрузке.
3. Полоса пропускания
Это означает объем данных в секунду, который может перемещаться между рабочими нагрузками, часто по сети. Низкая пропускная способность приводит к плохому времени загрузки.
4. Прерывания процессора в секунду
Это измеряет влияние аппаратного обеспечения на процесс, измеряя количество аппаратных прерываний, которые он получает в секунду.
Характеристики эффективной проверки работоспособности
Хороший тест производительности позволит разработчикам принять меры по устранению ошибок, но конкретные характеристики эффективного теста производительности более специфичны и труднодостижимы, чем это.
1. Реалистичное тестирование
Лучшие тесты производительности — это те, которые предвосхищают реальные сценарии, с которыми может столкнуться система.
Это означает, что его можно оптимизировать для работы в условиях, на которые он был рассчитан, чтобы он мог достичь поставленных целей по производительности и не столкнуться с проблемами в критические моменты.
2. Быстрый анализ
Тесты на оптимальную производительность позволяют в кратчайшие сроки внести изменения в соответствии с полученными результатами.
Хотя оно должно быть тщательным, данные должны легко анализироваться и проводиться как можно быстрее, чтобы можно было принять меры. Это особенно важно, если тестирование проводилось после запуска приложения или сайта.
3. Надежные результаты
Хотя скорость важна для оптимизации процесса тестирования производительности, полученные данные должны быть надежными и точными, чтобы можно было принимать правильные решения.
Для получения надежного и быстрого анализа многие обращаются к автоматизированному тестированию производительности, о котором мы подробнее расскажем далее.
Процесс тестирования производительности
Процесс тестирования производительности будет отличаться для каждой организации в зависимости от факторов, которые мы уже определили.
Однако существует шесть основных этапов, которые определяют, каким образом будет осуществляться большинство процессов тестирования производительности, что позволит добиться эффективного результата.
1. Стратегии тестирования производительности
Первым шагом к началу процесса тестирования производительности является знание среды тестирования. Знайте, какие инструменты тестирования у вас есть в наличии, включая решение о том, будет ли оно проводиться вручную или автоматически, и определите потенциальные стратегии тестирования производительности.
Убедитесь, что вы понимаете детали любого задействованного оборудования и программного обеспечения, а также все сетевые конфигурации, которые будут использоваться.
2. Критерии эффективности
Далее необходимо определить цели теста и критерии успеха, к которым вы стремитесь, которые будут разными для каждого теста. Например, определить ограничения пропускной способности, ожидаемое время отклика и распределить ресурсы.
На этом этапе может быть полезно определить аналогичную систему для сравнения с другими, чтобы установить цели производительности.
3. План тестирования производительности
После определения критериев можно приступать к планированию и разработке теста производительности.
Определите, какое использование приложения вероятно, и основные сценарии, которые вы можете смоделировать, чтобы убедиться, что система реагирует должным образом. Планируйте данные тестирования производительности, которые вы собираетесь получить, как вы будете их получать и какие метрики будут использоваться.
4. Проектирование эксплуатационных испытаний
Когда все планирование полностью завершено, можно приступать к физическому проектированию и настройке тестовой среды, а также к размещению необходимых инструментов и ресурсов.
Затем создайте тесты производительности в соответствии с дизайном, готовые к запуску.
5. Тест
Это точка, где будет выполняться тест производительности. Важно, чтобы вы контролировали процесс по ходу дела и создавали журналы, документируя KPI на протяжении всего процесса.
6. Анализ и повторное тестирование
Объедините результаты и начните процесс анализа.
Как она соответствовала вашим ожиданиям, какие показатели были измерены, и как отреагировала система? Затем внесите изменения в тест производительности и проведите повторное тестирование, чтобы определить улучшение или снижение производительности. Улучшения должны уменьшаться с каждым повторным тестированием.
Зафиксируйте все текущие результаты.
Примеры тестирования производительности
Существует множество потенциальных сценариев тестирования производительности в зависимости от тестируемой системы, ее назначения, используемых инструментов и типа тестирования производительности.
Давайте вернемся к нашему примеру с сайтом электронной коммерции.
сайт электронной коммерции
Разработчики могут захотеть использовать тестирование производительности модели рабочей нагрузки, чтобы проверить, что время отклика не превышает трех секунд при одновременном доступе 2000 пользователей к веб-сайту с помощью нагрузочного теста.
Следующим шагом может быть проверка того, что время отклика все еще находится в приемлемом диапазоне пяти секунд при медленном подключении к сети.
При подготовке к «черной пятнице» разработчики могут использовать стресс-тест, чтобы определить максимальное количество пользователей, которое может принять сайт, прежде чем возникнут сбои, такие как крах или очень медленное время отклика. Во время этого они проверят использование памяти и процессора веб-сайта и то, как сервер базы данных реагирует в условиях пиковой нагрузки.
Затем они повторно протестируют все эти параметры в различных условиях, возможно, с помощью испытаний на всплеск или замачивание, чтобы определить, как он будет реагировать в течение различных временных интервалов.
Разработчики также будут использовать модульное тестирование функции «добавить в корзину», например, проверяя, как система отреагирует на одновременное завершение транзакции 100 пользователями.
Нужно ли автоматизировать тестирование производительности?
Автоматизированное тестирование производительности — это процесс, позволяющий использовать готовые инструменты, программное обеспечение и код для запуска процесса автоматизации вместо того, чтобы выполнять его вручную.
Автоматизация тестирования производительности становится незаменимой в наше время, при этом некоторые организации используют роботизированную автоматизацию процессов, а некоторые даже переходят к гиперавтоматизации.
Программное обеспечение для автоматизации тестирования производительности имеет массу преимуществ и недостатков, о которых мы расскажем ниже.
Преимущества автоматизированных тестов производительности
Тестирование производительности устраняет значительную часть времени и денег, которые могут быть потрачены на создание кода тестирования и его ручное повторение, повышая эффективность цикла тестирования.
Это также часто означает, что разработчики могут начать тестирование производительности и перейти к другим делам, а не постоянно следить за ним, что делает возможным удаленную работу и означает, что тесты можно проводить даже ночью.
Кроме того, как мы уже упоминали, из-за природы автоматизации процесс тестирования производительности становится не просто быстрее, а более точным и надежным, способным завершить комплексные процессы без риска человеческой ошибки.
Все эти факторы, конечно же, экономят драгоценное время и деньги предприятий, зачастую обеспечивая более высокую рентабельность инвестиций.
Ограничения автоматизированных тестов производительности
Автоматизированные тесты производительности могут иметь ограничения на то, чего они могут реально достичь. Вклад человека часто требуется для очень сложных тестов и для исправления ошибок, которые могут возникнуть при автоматизированном процессе.
Человеческое наблюдение может быть важным для выявления сбоев и улучшения качества обслуживания клиентов, что невозможно гарантировать при автоматизированном тестировании.
Ручное тестирование часто лучше подходит для исследовательского, юзабилити и специального тестирования.
Заключение: ручное и автоматизированное тестирование производительности
Чтобы выбрать между ручным и автоматизированным тестированием производительности, необходимо тщательно оценить критерии производительности и бюджет. Автоматизированное тестирование производительности часто является более бюджетным и быстрым, особенно для больших потребностей в тестировании, но ручное тестирование может найти проблемы, которые автоматизированная система не может найти.
Инструменты для тестирования производительности
Существует множество типов инструментов для тестирования производительности, но в основном их можно разделить на две категории: Инструменты тестирования производительности API и инструменты тестирования производительности пользовательского интерфейса.
Инструменты тестирования производительности API анализируют, выполняются ли правильные процессы в бэкенде приложения. Инструменты тестирования производительности REST API представляют собой особый тип, который выполняет тестирование производительности веб-сайта путем отправки различных HTTP/S запросов.
С другой стороны, инструменты тестирования производительности пользовательского интерфейса тестируют клиентскую сторону, то есть оценивается пользовательский опыт.
Лучшие инструменты для тестирования производительности — это те, которые делают и то, и другое, потому что они предлагают полное комплексное представление о том, работает ли система. Кроме того, существуют как бесплатные инструменты, так и платное программное обеспечение для автоматизации тестирования производительности корпоративного уровня, так как же выбрать?
Бесплатные инструменты тестирования производительности: преимущества и ограничения
На рынке существует ряд бесплатных услуг по тестированию производительности.
Очевидным преимуществом является то, что они открывают тестирование производительности для небольших компаний или стартапов, которые могут не иметь бюджета для оплаты корпоративного инструмента тестирования. Это означает, что они могут получить доступ к базовым возможностям тестирования производительности и соответствующим образом отредактировать свою систему.
Однако ограничения бесплатного программного обеспечения для автоматизации тестирования производительности заключаются в том, что они часто работают не так хорошо, как платные. Их функциональные возможности, скорее всего, будут ограничены, а разрабатывать и поддерживать скрипты будет сложнее.
Бесплатные инструменты тестирования производительности могут быть совместимы не со всеми платформами или типами тестирования, а также могут не иметь функции отчетности. Некоторые функции могут быть закрыты за платной стенкой, например, доступ к тестированию API.
Инструменты тестирования производительности предприятия: преимущества и ограничения
Инструменты тестирования производительности предприятия — это программное обеспечение, предназначенное для работы в масштабах всего предприятия. Они часто стоят своей цены, поскольку, скорее всего, будут совместимы со многими типами тестирования, языками и платформами для повышения гибкости и масштабируемости.
Корпоративные инструменты тестирования производительности являются мощными, поэтому могут выполнять большие тесты в более короткие сроки и поставляются с будущими обновлениями для улучшения производительности, чего не могут бесплатные версии.
Однако у предприятий может не быть бюджета, чтобы выделить средства на эти услуги по тестированию производительности, особенно для программного обеспечения, которое имеет много функций, которые они не будут использовать, или если их бизнес относительно небольшой.
Корпоративные инструменты тестирования производительности также могут быть сложнее в доступе и медленнее в реализации, чем простые, бесплатные версии.
Однако ведущие инструменты тестирования программного обеспечения, такие как ZAPTEST, смягчают это ограничение, предлагая модель «инструмент + услуга». Таким образом, эксперт ZAP тесно и удаленно работает с организацией клиента (как часть его команды), поддерживая его в реализации плана тестирования производительности, инструмента ZAPTEST и оптимизации процесса тестирования.
Когда следует использовать корпоративные и бесплатные инструменты тестирования производительности?
Оцените свои возможности, исходя из обстоятельств вашей организации. Иногда бывает выгоднее выбрать бесплатную версию с основными функциями, которые вам необходимы, например, для разового тестирования сайта.
Если вы являетесь частью крупной организации, которая может извлечь выгоду из сложной, насыщенной данными системы тестирования, которую вы будете использовать много раз для различных систем, инструмент тестирования производительности предприятия, вероятно, поможет вам больше всего.
Контрольный список тестирования производительности
1. Бюджет
Чтобы определить лучший инструмент для тестирования производительности, необходимо иметь подробный бюджет, чтобы иметь возможность определить, можете ли вы позволить себе корпоративный уровень или другую платную версию.
Проведите исследование различных доступных инструментов и примите решение на основе критериев производительности и тестовой среды.
2. План
После того, как бюджет сформирован, вы можете спланировать процесс тестирования производительности, например, выбрать наилучшую стратегию, решить, какие критерии вы тестируете, и решить, какие метрики использовать.
Процесс планирования должен быть тщательным независимо от того, выбираете ли вы ручное или автоматизированное тестирование производительности.
3. Проанализируйте
Проведите испытание производительности с тщательным анализом на протяжении всего испытания и после него.
Для того чтобы тест производительности был эффективным, необходимо уметь действовать в соответствии с ним наилучшим образом, поэтому внимательно изучите полученные данные и продолжайте тестировать и анализировать систему на протяжении всего срока ее службы.
Заключение
Мы рассмотрели некоторые типы и инструменты тестирования производительности, а также основные преимущества и ограничения тестирования производительности.
Тестирование производительности остается особенно важным, поскольку использование онлайн-систем и приложений не замедляется, а, наоборот, набирает скорость, и наличие системы, способной справиться с большими нагрузками, как никогда важно в условиях огромной конкуренции.
Чтобы оставаться на переднем крае инноваций, крупные предприятия должны рассмотреть преимущества программного обеспечения для автоматизации тестирования производительности на уровне предприятия и то, как инвестиции в него могут принести им пользу в долгосрочной перспективе.
