軟體性能——“并發使用者數”、“系統使用者數”和“同時線上使用者數”之間的差别

一、軟體性能的關注點

對一個軟體做性能測試時需要關注那些性能呢？

我們想想在軟體設計、部署、使用、維護中一共有哪些角色的參與，然後再考慮這些角色各自關注的性能點是什麼，作為一個軟體性能測試工程師，我們又該關注什麼？

首先，開發軟體的目的是為了讓使用者使用，我們先站在使用者的角度分析一下，使用者需要關注哪些性能，對于使用者來說，當點選一個按鈕、連結或發出一條指令開始，到系統把結果已使用者感覺的形式展現出來為止，這個過程所消耗的時間是使用者對這個軟體性能的直覺印象。也就是我們所說的響應時間，當相應時間較小時，使用者體驗是很好的，當然使用者體驗的響應時間包括個人主觀因素和客觀響應時間，在設計軟體時，我們就需要考慮到如何更好地結合這兩部分達到使用者最佳的體驗。如：使用者在大資料量查詢時，我們可以将先提取出來的資料展示給使用者，在使用者看的過程中繼續進行資料檢索，這時使用者并不知道我們背景在做什麼。

使用者關注的是使用者操作的相應時間。

其次，我們站在管理者的角度考慮需要關注的性能點

1、  相應時間

2、  伺服器資源使用情況是否合理

3、  應用伺服器和資料庫資源使用是否合理

4、  系統能否實作擴充

5、  系統最多支援多少使用者通路、系統最大業務處理量是多少

6、  系統性能可能存在的瓶頸在哪裡

7、  更換那些裝置可以提高性能

8、  系統能否支援7×24小時的業務通路

再次，站在開發（設計）人員角度去考慮

1、  架構設計是否合理

2、  資料庫設計是否合理

3、  代碼是否存在性能方面的問題

4、  系統中是否有不合理的記憶體使用方式

5、  系統中是否存在不合理的線程同步方式

6、  系統中是否存在不合理的資源競争

那麼站在性能測試工程師的角度，我們要關注什麼呢？

一句話，我們要要關注以上所有的性能點

二、軟體性能的幾個主要術語

1、響應時間：對請求作出響應所需要的時間

網絡傳輸時間：N1+N2+N3+N4

應用伺服器處理時間：A1+A3

資料庫伺服器處理時間：A2

響應時間=N1+A1+N2+A2+N3+A3+N4

2、并發使用者數的計算公式

系統使用者數：系統額定的使用者數量，如一個OA系統，可能使用該系統的使用者總數是2000個，那麼這個數量，就是系統使用者數

同時線上使用者數：在一定的時間範圍内，最大的同時線上使用者數量

平均并發使用者數的計算：

C=nL / T

其中C是平均的并發使用者數，n是平均每天通路使用者數，L是一天内使用者從登入到退出的平均時間（操作平均時間），T是考察時間長度（一天内多長時間有使用者使用系統）

并發使用者數峰值計算：

C^ 約等于 C + 3*根号C  

其中C^是并發使用者峰值，C是平均并發使用者數，該公式遵循泊松分布理論

3、吞吐量的計算公式

 指機關時間内系統處理使用者的請求數

 從業務角度看，吞吐量可以用：請求數/秒、頁面數/秒、人數/天或處理業務數/小時等機關來衡量

 從網絡角度看，吞吐量可以用：位元組/秒 來衡量

 對于互動式應用來說，吞吐量名額反映的是伺服器承受的壓力，他能夠說明系統的負載能力

以不同方式表達的吞吐量可以說明不同層次的問題，例如，以位元組數/秒方式可以表示數要受網絡基礎設施、伺服器架構、應用伺服器制約等方面的瓶頸；已請求數/秒的方式表示主要是受應用伺服器和應用代碼的制約展現出的瓶頸。

當沒有遇到性能瓶頸的時候，吞吐量與虛拟使用者數之間存在一定的聯系，可以采用以下公式計算：F=VU * R / T

其中F為吞吐量，VU表示虛拟使用者個數，R表示每個虛拟使用者發出的請求數，T表示性能測試所用的時間

4、性能計數器

   是描述伺服器或作業系統性能的一些資料名額，如使用記憶體數、程序時間，在性能測試中發揮着“監控和分析”的作用，尤其是在分析統統可擴充性、進行新能瓶頸定位時有着非常關鍵的作用。

   資源使用率：指系統各種資源的使用情況，如cpu占用率為68%，記憶體占用率為55%，一般使用“資源實際使用/總的資源可用量”形成資源使用率。

5、思考時間的計算公式

   Think Time，從業務角度來看，這個時間指使用者進行操作時每個請求之間的時間間隔，而在做新能測試時，為了模拟這樣的時間間隔，引入了思考時間這個概念，來更加真實的模拟使用者的操作。

在吞吐量這個公式中F=VU * R / T說明吞吐量F是VU數量、每個使用者發出的請求數R和時間T的函數，而其中的R又可以用時間T和使用者思考時間TS來計算：R = T / TS

下面給出一個計算思考時間的一般步驟：

A、 首先計算出系統的并發使用者數

        C=nL / T      F=R×C

B、 統計出系統平均的吞吐量

            F=VU * R / T  R×C = VU * R / T

C、 統計出平均每個使用者發出的請求數量

    R=u*C*T/VU

D、根據公式計算出思考時間

TS=T/R