在本文中，我們將研究性能測試以及可用的許多類型和工具，性能測試所涉及的挑戰和好處等等。 本綜合指南還將包括對自動化性能測試的分析，隨著技術的進一步發展，自動化性能測試變得越來越普遍。
什麼是性能測試？
性能測試，有時縮寫為“性能測試”，是一個過程，用於確定某個產品在不同的工作負載下是否能很好地執行其預期過程。 這可以採取網站性能測試或軟體測試中的性能測試的形式，具體取決於所涉及的產品。
性能測試主要用於檢測故障產品參數，這些參數可以在產品生命週期的早期進行更改，以避免更大的問題。 這通常稱為定位瓶頸，它指的是阻礙軟體整體性能的單個元件。
性能測試可以在實驗室或生產環境中進行，通常評估產品的速度、速率、可擴展性、穩定性、回應能力和可靠性。
性能測試與功能測試有什麼不同嗎？
性能測試與功能測試不同，功能測試測試應用程式上的某些功能是否有效，例如在線商店中的「添加到購物車」按鈕。
性能測試著眼於函數在很大壓力下的工作情況，例如，如果很多人同時添加到購物籃中，按鈕是否仍然有效？
這兩種類型的測試都屬於API性能測試的保護傘，這意味著它們的目的是從軟體的後端確定系統介面在某些情況下的整體性能。 本文將考慮多種類型的 API 性能測試工具，例如工作負載模型性能測試。
為什麼我們需要性能測試？
Web 性能測試至關重要，以便開發人員可以為利益相關者提供有關應用程式性能的可靠資訊，並預測它將如何回應不同級別的流量。
性能測試還揭示了產品上架之前或上線后需要改進的地方，避免性能緩慢、不一致和可用性差。 它根據預期的用戶數進行測試，以便可以依賴它按預期運行。
性能測試的好處
我們已經簡要提到了性能測試的好處，只是通過確定它是什麼，但我們將在下面列出性能測試的具體好處。
1. 現實的資訊
如上所述，性能測試用於為利益相關者提供有關應用程式將如何執行的可靠、真實的資訊。 否則，相關公司的聲譽可能會受損。
準確的性能測試意味著可以提供可靠的數據，通過測試過程可以改進，這意味著產品可能比市場上的不同產品具有優勢，並以可靠的性能支援這些數據，從而增加銷售額。
2. 允許準備
性能測試可用於確定當有大量使用者時可能發生與軟體相關的故障的位置，這意味著可以優化應用程式，以便解決這些問題並承受更高的使用率。 例如，這對於電子商務網站來說是理想的選擇，這些網站可能需要為黑色星期五等可預測的重大事件做好準備。
執行性能測試可避免在網站在關鍵時刻啟動時發生崩潰。 無法應對黑色星期五用戶數量的在線商店，載入時間過長或出現故障，很可能會錯過巨額利潤。
3. 改善用戶體驗
應定期進行性能測試，以使性能最高的網站或軟體繼續其預期功能。 持續的性能測試意味著儘快解決即時可能出現的任何問題。 這一點的重要性植根於用戶體驗，甚至在我們上面概述的重大事件之外。
如果網站始終是使用者友好的，並進行了改進以確保它永遠不會落後，客戶將經常訪問。
4. 比較
性能測試也可用於將一種產品與另一種產品進行比較。 這對於進入競爭激烈的行業的開發人員很有幫助，他們希望確保自己與市場上的主要競爭對手持平或能夠超越他們的主要競爭對手。
這可以用作獲得優勢的賣點，也可以簡單地用作測試過程中的基準，以確保應用程式運行良好。
性能測試的挑戰和局限性
儘管顯然有許多顯著的好處，但由於其複雜性，性能測試存在一些挑戰和局限性，我們將在下面概述。
1. 時間
為了獲得所有這些好處，組織必須願意為性能測試留出時間。 這可能包括設置他們意想不到的硬體和基礎設施，或者讓員工專門進行性能測試。
為了使性能測試徹底，不應該操之過急，一些公司可能會發現很難把時間放在一邊，而不是進入專案的下一階段，因為這可能會導致長時間的延遲。
2. 金錢
在性能測試中必須進行昂貴的投資。 性能測試工具的價格取決於網站或軟體的規模，以及組織是選擇手動還是自動性能測試工具。
免費的性能測試工具確實存在，但它們的功能有限，並且不如付費工具工作。
此外，性能測試可以揭示意外問題，這些問題需要昂貴的升級或額外的系統容量，而這些問題最初並未計入預算。
對於小型企業來說，性能測試工具可能是他們不願意支付的費用，儘管從長遠來看，這可能會極大地影響他們的性能。
3. 工具的局限性
根據開發人員選擇的性能測試工具，可能存在限制。
正如我們已經提到的，選擇免費的性能測試工具可以節省預算，但可能會錯過關鍵方面。 有些工具，甚至是付費的，相容性可能有限，例如，有些工具可能只能支援網站性能測試或瀏覽器性能測試，而不能進行軟體性能測試。
而且，某些性能測試工具可能會發現難以測試複雜或非常大的應用程式，並且需要員工的密切監視。
性能測試的類型
有多種類型的性能測試，指的是用於測試系統的方法。 所使用的方法是根據所測試系統的規模和類型以及開發人員的目標來選擇的。
在這裡，我們將確定使用的主要性能測試類型以及它們的工作原理。
1. 負載測試
負載性能測試工具使開發人員能夠了解系統在預先確定的特定負載值下的行為。
此過程涉及在一段時間內類比預期的併發用戶數。 這將驗證應用程式的預期回應時間，並在網站或軟體上線之前識別潛在的瓶頸。 這可以用於測試系統是否可以處理一般的預期使用方式，或者測試特定功能如何應對，例如我們上面提到的“添加到購物籃”示例。 這有時稱為「單元測試」。
2. 壓力測試
壓力測試是工作負載模型性能測試的另一種形式，通常可以使用相同的工具完成，但它會推動網站增加測試容量，直到它中斷，而不是具有有限的、確定的負載值。
這使用高於預期的流量，以便開發人員可以找出其故障點是什麼，並瞭解它如何處理高水準的數據處理。 這有助於開發人員瞭解軟體的可擴充性，並顯示關鍵性能指標 （KPI） 在發生大型數據事件後恢復正常操作水準所需的時間。
壓力測試可以在系統上線之前或之後進行。
3. 尖峰測試
這是壓力測試的一個子集，但更具體地分析了最終使用者突然顯著增加時系統的性能。 這些性能測試有助於確定系統是否可以在短時間內反覆處理使用者的突然變化。
4. 浸泡測試
這種類型的性能測試也稱為耐久性測試，旨在測試系統的長期性能以及隨著時間的推移的應對能力。 他們分析長期使用后的輸送量和回應時間，以檢查性能指標是否始終一致以及是否存在任何故障。
我們應該通過性能測試測試什麼？
性能測試的目的是能夠發現問題，但了解導致問題的原因才是主要目標。
有關主要通過性能測試測試的內容的清單，請參見下文。
1. 瓶頸
性能測試應始終注意影響系統整體性能的瓶頸。 這可能與我們將在下一節中列出的任何性能測試指標相關。
2. 載入時間
這意味著開始申請所需的分配。 延遲應盡可能短，以提供最佳的用戶體驗 – 任何超過幾秒鐘的載入時間都可能使用戶離開。
3. 回應時間
回應時間差是指使用者輸入資訊與回應操作之間的時間過長。 就像載入時間過長一樣，這會讓使用者感到沮喪並鼓勵他們離開網站或應用程式。
4. 可擴充性
應該測試系統的可擴充性，這意味著它對不同數據使用需求的適應性。 如果系統可以在幾個併發用戶中表現良好，但在負載或壓力測試期間，當用戶數量增加時會惡化，則可以識別有限的可伸縮性。
性能測試指標
能夠測試這些東西並查看它們何時出錯是一回事，但究竟如何測量它們？
開發人員用於性能測試的指標數不勝數，因此我們選擇了主要的指標，並在下面對其進行了簡要說明。
1. 輸送量
這表示系統在指定時間內能夠處理多少個資訊單元。
2. 記憶體使用
就網站或軟體開發而言，記憶體是指處理器或工作負載可用的工作存儲空間。
3. 帶寬
這意味著每秒可以在工作負載之間移動的數據量，通常是通過網路移動。 帶寬差會導致載入時間過短。
4. 每秒 CPU 中斷數
這測量硬體對進程的影響，測量它每秒收到的硬體中斷數。
有效性能測試的特徵
一個好的性能測試將允許開發人員對錯誤採取行動，但有效的性能測試的具體特徵比這更具體，更難實現。
1. 實際測試
最佳性能測試是那些預測系統可能遇到的真實場景的測試。
這意味著它可以優化以在設計條件下工作，因此它可以滿足其性能目標，而不會在關鍵時刻遇到問題。
2. 快速分析
最佳性能測試允許根據結果儘快進行更改。
雖然數據需要徹底，但數據應易於分析並儘快進行，以便採取行動。 如果測試是在應用程式或網站上線後進行的，則這一點尤其重要。
3. 可靠的結果
雖然速度對於優化性能測試過程很重要，但生成的數據需要可靠和準確，以便做出正確的決策。
為了產生可靠和快速的分析，許多人正在轉向自動化性能測試，我們將在後面更詳細地介紹。
性能測試流程
每個組織的性能測試過程會有所不同，具體取決於我們已經確定的因素。
但是，有六個主要步驟概述了大多數性能測試過程將遵循的內容，這些步驟將允許有效的結果。
1. 效能測試策略
開始性能測試過程的第一步是瞭解測試環境。 瞭解您有哪些可用的測試工具，包括決定是手動執行還是自動執行，並確定潛在的性能測試策略。
確保您瞭解所涉及的任何硬體和軟體的詳細資訊，以及將使用的任何網路配置。
2. 性能標準
接下來，必須確定測試的目標和您正在努力實現的成功標準，每個測試都會有所不同。 例如，確定輸送量約束和預期響應時間並分配資源。
此時，確定要比較的類似系統以設置性能目標可能是有益的。
3. 效能測試計劃
確定條件后，可以開始規劃和設計性能測試。
確定應用程式可能獲得的使用方式以及可以類比的關鍵方案，以確保系統做出適當的回應。 計劃您打算獲得的性能測試數據，您將如何獲得這些數據以及將使用哪些指標。
4. 效能測試設計
全面完成所有規劃后，您可以開始物理設計和配置測試環境，並安排所需的工具和資源。
然後，根據設計創建性能測試，為它們開始運行做好準備。
5. 測試
這是將執行性能測試的點。 請務必監控流程的進行，並創建記錄整個 KPI 的日誌。
6. 分析和重新測試
合併結果並開始分析過程。
它與您的期望相比如何，衡量了哪些指標，以及系統如何回應？ 然後，修改性能測試並再次測試以確定性能的改進或減少。 每次重新測試時，改進應該會減少。
記錄所有正在進行的結果。
性能測試範例
有許多潛在的性能測試方案，具體取決於要測試的系統、其用途、使用的工具和性能測試的類型。
讓我們重溫一下我們的電子商務網站示例。
電子商務網站
開發人員可能希望使用工作負載模型性能測試來驗證當 2000 個使用者使用負載測試同時訪問網站時回應時間是否不超過三秒。
下一步可能是驗證當網路連接速度較慢時，回應時間是否仍在可接受的五秒範圍內。
為了準備黑色星期五，開發人員可以使用壓力測試來確定網站在遇到崩潰或回應時間非常慢等故障之前可以容納的最大用戶數。 在此期間，他們將檢查網站的記憶體和CPU使用率以及資料庫伺服器在峰值負載條件下的反應。
然後，他們將在一系列條件下重新測試所有這些參數，也許使用尖峰測試或浸泡測試來確定它在不同時間範圍內的回應方式。
開發人員還將使用「添加到購物籃」功能的單元測試，例如，測試系統如何回應一次完成交易的100個使用者。
您應該自動化效能測試嗎？
自動化性能測試是允許預製工具、軟體和代碼運行自動化過程而不是手動執行的過程。
性能測試自動化在現代變得不可或缺，一些組織利用 機器人過程 自動化，有些甚至轉向 超自動化。
性能測試自動化軟體有許多優點和缺點，我們將在下面概述。
自動化性能測試的優勢
性能測試消除了創建測試代碼和手動重複測試代碼所花費的大量時間和金錢，從而提高了測試週期的效率。
這通常也意味著開發人員可以開始性能測試並繼續做其他事情，而不是不斷監控它，使遠端工作成為可能，這意味著測試甚至可以在一夜之間運行。
此外，正如我們已經提到的，由於自動化的性質，性能測試過程不僅變得更快，而且更加準確和可靠，能夠完成全面的過程而不會有人為錯誤的風險。
當然，所有這些因素為企業節省了寶貴的時間和金錢，通常擁有更高的投資回報率。
自動化性能測試的局限性
自動化性能測試可能會限制它們實際實現的目標。 非常複雜的測試通常需要人工輸入，並糾正自動化過程中可能發生的錯誤。
人工觀察對於發現故障和説明改善客戶體驗至關重要，而自動化測試無法保證這一點。
手動測試通常更適合探索性、可用性和臨時測試。
結論：手動與自動性能測試
要在手動和自動性能測試之間進行選擇，您需要仔細評估性能標準和預算。 自動化性能測試通常更經濟實惠、更快速，特別是對於大型測試需求，但手動測試可以發現自動化系統無法發現的問題。
性能測試工具
性能測試工具的類型很多，但主要可以分為兩類：API 性能測試工具和UI性能測試工具。
API 效能測試工具分析應用程式的後端是否滿足正確的進程。 REST API 性能測試工具是一種特定類型，它通過發送各種 HTTP/S 請求來執行 Web 效能測試。
另一方面，UI 性能測試工具測試用戶端，這意味著評估用戶體驗。
性能測試的最佳工具是同時執行這兩項操作的工具，因為它們提供了系統是否正常工作的全面視圖。 除此之外，還有免費工具和付費的 企業級性能測試 自動化軟體可用，那麼您如何決定呢？
免費性能測試工具：優點和局限性
市場上有許多免費的性能測試服務。
這些明顯的好處是，它們向可能沒有預算支付企業測試工具的小型企業或初創公司開放了性能測試。 這意味著他們可以訪問基本的性能測試功能並相應地編輯其系統。
然而，免費性能測試自動化軟體的局限性在於它們通常不如付費軟體表現良好。 它們的功能可能會受到限制，並且開發和維護腳本將更加困難。
免費的性能測試工具可能與所有平臺或測試類型不相容，或者可能沒有報告功能。 某些功能可能被鎖定在付費牆後面，例如訪問 API 測試。
企業性能測試工具：優點和局限性
企業性能測試工具是旨在在整個企業中運行的軟體。 它們通常物有所值，因為它們可能與許多測試類型、語言和平臺相容，以提高靈活性和可擴充性。
企業性能測試工具功能強大，因此可以在更短的時間內執行更大的測試，並附帶未來的維護更新，以提高免費版本可能無法提高的性能。
但是，企業可能沒有預算來為這些性能測試服務留出資金，特別是對於具有許多他們不會使用的功能的軟體，或者他們的業務相對較小。
企業性能測試工具也可能比簡單的免費版本更難訪問且實施速度更慢。
但是，像 ZAPTEST 這樣的領先軟體測試工具通過提供工具 + 服務模型來緩解這一限制。 通過這種方式，ZAP 專家與客戶組織（作為其團隊的一部分）密切合作，支持他們實施性能測試計劃、ZAPTEST 工具並優化測試流程。
何時應使用企業與免費性能測試工具？
根據組織的情況評估您的選擇。 有時，選擇具有您需要的主要功能的免費版本可能更具成本效益，例如用於網站的一次性測試。
如果您所在的大型組織可以從複雜的數據密集測試系統中受益，您將多次用於不同的系統，那麼企業性能測試工具可能會對您最有説明。
性能測試清單
1. 預算
為了確定性能測試的最佳工具，有必要制定詳細的預算，以便能夠確定您是否負擔得起企業級或其他付費版本。
對可用的不同工具進行研究，並根據性能標準和測試環境做出決定。
2. 計劃
預算到位后，您可以規劃性能測試流程，例如選擇最佳策略、決定要測試的標準以及決定使用哪些指標。
無論您選擇手動還是自動性能測試，規劃過程都應該是徹底的。
3. 分析
在整個測試過程中和之後進行性能測試並進行仔細分析。
為了使性能測試有效，您需要能夠以最佳方式對其進行操作，因此請仔細查看數據並繼續測試和分析系統的生命週期。
結論
我們已經介紹了性能測試的一些類型和工具，以及性能測試的主要優點和局限性。
性能測試仍然尤為重要，因為在線系統和應用程式的使用並沒有放緩，事實上正在加快速度，面對巨大的競爭，擁有一個能夠應對大量壓力的系統比以往任何時候都更加重要。
為了保持在創新的最前沿，大型企業應考慮 企業級性能測試 自動化軟體的好處，以及投資它如何使他們長期受益。
