Jmeter5.X性能测试

Jmeter5.X性能测试

一、掌握Http基础协议

1.1 浏览器的B/S架构和C/S架构

• 什么是CS架构 客户机-服务器，即Client-Server(C/S)结构 但是缺少通用性，系统维护、升级需要重新设计和开发，增加了维护和管理的难度

• 什么是BS架构 B/S架构即浏览器和服务器架构模式，是WEB兴起后的一种网络架构模式 WEB浏览器是客户端最主要的应用软件 统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用

• 什么是URL（统⼀资源定位符，获取服务器资源的一种）

标准格式: 协议://服务器IP:端⼝/路径1/路径N ? key1=value1 & key2=value2
https://editor.csdn.net/md/?articleId=142419810

1.2 HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议

什么是Http超文本传输协议

协议是⼀种约定，规定好⼀种信息的格式，如果发送⽅按照这种请求格式发送信息，那么接 收端就要按照这样的格式解析数据，这就是协议

JSON

{
    "name":"xiaoming",
    "age":23
}

xml协议

<user>
    <name> xiaoming </name>
    <age> 12 </age>
</user>

http超文本传输协议

• 什么是http协议

即超⽂本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联⽹的基础，也是⼿机PC联⽹常⽤的协议之⼀，HTTP协议是建⽴在TCP协议之上的⼀种应⽤
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，从建⽴连接到关闭连接的过程称为“⼀次连接”
HTTP请求-HTTP响应

• 响应码：

1xx:信息
2xx:成功 200 OK，请求正常
3xx:重定向
4xx:客户端错误 404 Not Found 服务器⽆法找到被请求的⻚⾯
5xx:服务器错误 503 Service Unavailable，服务器挂了或者不 可⽤

• 和https的关系

Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer
主要由两部分组成：HTTP + SSL / TLS
比 HTTP 协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性,增加破解成本
缺点：相同网络环境下，HTTPS 协议会使页面的加载时间延长近 50%，增加额外的计算资源消耗，增加 10%到 20%的耗电等；不过利大于弊，所以Https是趋势，相关资源损耗也在持续下降
如果做软件压测：直接压测内网ip，通过压测公网域名，不管是http还是https，都会带来额外的损耗导致结果不准确

1.3 超文本传输协议Http消息体拆分讲解

Http请求消息结构

• 请求行
  • 请求方法
  • URL地址
  • 协议名
• 请求头
  • 报文头包含若干个属性 格式为“属性名:属性值”，
  • 服务端据此获取客户端的基本信息
• 请求体
  • 请求的参数，可以是json对象，也可以是前端表单生成的key=value&key=value的字符串
    

Http响应消息结构

• 响应行
  • 报文协议及版本、状态码
• 响应头
  • 报文头包含若干个属性 格式为“属性名:属性值”
• 响应正文
  • 响应报文体，我们需要的内容，多种形式比如html、json、图片、视频文件等

1.4 HTTP的九种请求方法和响应码介绍

浏览器请求方法

• http1.0定义了三种：
  • GET: 向服务器获取资源，比如常见的查询请求
  • POST: 向服务器提交数据而发送的请求
  • Head: 和get类似，返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
• http1.1定义了六种
  • PUT：一般是用于更新请求，比如更新个人信息、商品信息全量更新
  • PATCH：PUT 方法的补充,更新指定资源的部分数据
  • DELETE：用于删除指定的资源
  • OPTIONS: 获取服务器支持的HTTP请求方法,服务器性能、跨域检查等
  • CONNECT: 方法的作用就是把服务器作为跳板，让服务器代替用户去访问其它网页，之后把数据原原本本的返回给用户，网页开发基本不用这个方法，如果是http代理就会使用这个，让服务器代理用户去访问其他网页，类似中介
  • TRACE：回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断
    
    

Http响应码

• 浏览器向服务器请求时，服务端响应的消息头里面有状态码，表示请求结果的状态

• 分类

  • 1XX: 收到请求，需要请求者继续执行操作，比较少用

  • 2XX: 请求成功，常用的 200

  • 3XX: 重定向，浏览器在拿到服务器返回的这个状态码后会自动跳转到一个新的URL地址，这个地址可以从响应的Location首部中获取；

    • 好处：网站改版、域名迁移等，多个域名指向同个主站导流
    • 必须记住
      • 301：永久性跳转，比如域名过期，换个域名
      • 302：临时性跳转

  • 4XX: 客户端出错，请求包含语法错误或者无法完成请求

    • 必须记住
      • 400: 请求出错，比如语法协议
      • 403: 没权限访问
      • 404: 找不到这个路径对应的接口或者文件
      • 405: 不允许此方法进行提交，Method not allowed，比如接口一定要POST方式，而你是用了GET

  • 5XX: 服务端出错，服务器在处理请求的过程中发生了错误

    • 必须记住
      • 500: 服务器内部报错了，完成不了这次请求
      • 503: 服务器宕机

1.5 Http请求头/响应头

• HTTP请求头（Request Headers）

  • 请求头包含在HTTP请求的消息头部分，用于向服务器提供客户端的请求上下文和其他相关信息。请求头的一些常见字段包括：

    • Accept: 表示客户端可以接受的内容类型。例如，Accept: text/html 表示客户端可以接收HTML格式的内容
    • Accept-Language: 表示客户端首选的语言。例如，Accept-Language: en-US 表示客户端首选语言是美国英语
    • Accept-Encoding: 表示客户端支持的编码方式。例如，Accept-Encoding: gzip, deflate 表示客户端支持GZIP和DEFLATE压缩编码
    • Authorization: 包含用于认证的信息。例如，在使用Basic认证时，会包含一个Base64编码的用户名和密码
    • Content-Length: 表示请求体的长度（单位为字节）。例如，Content-Length: 1024 表示请求体长度为1024字节
    • Content-Type: 表示请求体的MIME类型。例如，Content-Type: application/json 表示请求体是JSON格式的数据。
    • Cookie: 包含客户端的cookie信息，用于识别客户端的身份
    • User-Agent: 描述发送请求的应用程序的信息。例如，User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) - AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.3 描述了发送请求的浏览器信息
    • If-Modified-Since: 请求资源是否自某个日期以来已被修改
    • Referer: 请求的来源页面的URL

GET /index.html HTTP/1.1
Host: example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.3
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1

• HTTP响应头（Response Headers）

  • 响应头包含在HTTP响应的消息头部分，用于向客户端提供服务器的响应上下文和其他相关信息。响应头的一些常见字段包括：

    • Content-Type: 表示响应体的MIME类型。例如，Content-Type: text/html 表示响应体是HTML格式的数据
    • Content-Length: 表示响应体的长度（单位为字节）
    • Content-Encoding: 表示响应体使用的编码方式。例如，Content-Encoding: gzip 表示响应体经过GZIP压缩。
    • Date: 服务器生成响应的日期和时
    • Server: 服务器软件的名称和版本
    • Set-Cookie: 用于设置客户端的cookie
    • Expires: 响应过期的日期和时间
    • Cache-Control: 控制缓存的行为，如Cache-Control: no-cache 表示不允许缓存
    • Last-Modified: 资源最后一次被修改的时间
    • Location: 用于重定向的情况，提供新的URL
    • Content-Disposition: 指示客户端如何处理响应体，如Content-Disposition: attachment; filename=“example.pdf” 表示响应体应当作为附件下载
    • Content-Language: 响应体的语言
    • Vary: 表示响应的内容可能因请求中的某些头字段而变化

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 25 Oct 2019 13:00:00 GMT
Server: Apache/2.4.41 (Ubuntu)
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1778
Connection: close
Set-Cookie: session_id=d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e; Path=/; HttpOnly
Last-Modified: Wed, 23 Oct 2019 11:45:33 GMT
Expires: Thu, 26 Oct 2019 13:00:00 GMT
Cache-Control: max-age=86400

1.6 Http常见请求/响应头content-type内容类型

• Content-type: 用来指定不同格式的请求响应信息，俗称 MIME媒体类型
• 常见的取值
  • text/html ：HTML格式
  • text/plain ：纯文本格式
  • text/xml ： XML格式
  • image/gif ：gif图片格式
  • image/jpeg ：jpg图片格式
  • image/png：png图片格式
  • application/json：JSON数据格式
  • application/pdf ：pdf格式
  • application/octet-stream ：二进制流数据，一般是文件下载
  • application/x-www-form-urlencoded：form表单默认的提交数据的格式，会编码成key=value格式
  • multipart/form-data： 表单中需要上传文件的文件格式类型

二、性能测试工具Jmeter使用

2.1 Jmeter5.X基础功能组件+线程组

什么是线程组

• 就是一组线程，并发执行，每个线程可以认为是一个请求

特殊线程组

• setUP：最先执行，前置工作
• 线程组：中级执行，常规处理
• tearDown：最后执行，收尾工作

Sampler(采样器)

查看测试结果

查看结果树
位置：
放在http采集器级别，获取兄弟节点数据
放在http采样器下面，获取当前http采样器数据

Http采样器复用和Http请求头管理

• 需求
  • 如果有多个接口，每个接口都需要重复配置http协议、ip、端口等相同参数，维护起来麻烦
  • 可以通过配置 http请求默认值 进行默认配置，那对应的线程组则不用重复配置

Http请求头管理

• 多数HTTP接口请求需要添加HTTP Header请求头，如何添加？
• 通过HTTP信息头管理器即可

2.2 Jmeter聚合报告分析和多案例断言

性能测试的关键点

• TPS

  • Transactions Per Second 每秒事务数, 可以是一个接口、多个接口、一个业务流程
  • 包括增删改操作

• QPS

  • Queries Per Second， 每秒查询数, 指一台服务器每秒能够响应的查询次数
  • QPS 只是一个简单查询的统计，不能描述增删改等操作
  • 如果只是查询操作 TPS = QPS

• RT

  • 响应时间
    
    
    
    
    

Jmeter实战之压测结果响应断言

• 什么是断言assert

  • 指期望用户指定的条件满足，它是当用户定义的约束条件不满足时触发异常

  • 简单说：**判断程序结果是否符合预期 **

  • 什么时候应该用断言

    • 多数情况都可以，但是推荐使用较为简单的断言，比如响应断言

    • 复杂断言会消耗压测机器的性能

• 测试字段（选择哪些字段进行断言）
  • 响应文本 Text response： 响应服务器返回的文本内容
  • 响应代码 Response Code： 断言Http 响应码是否符合预期，比如 200
  • 响应消息 Response Message ： 验证响应消息是否按预期显示
  • 响应标头 Response Headers ： 断言查看特定的 HTTP 标头是否存在
  • 文档（文本）Document (text)： 基本不用，高负载可能会占用大量内存导致OOM
  • URL样例 URL Sampled ： 针对请求的 URL 使用以确保它符合预期

• 模式匹配的规则

  • 包括 Contains： 响应内容【包含】需要匹配，支持正则表达式。

  • 匹配 Matches： 响应内容要【完全匹配】需要匹配代表响应成功，大小写不敏感，支持正则表达式。

  • 相等 Equals： 响应内容要【完全等于】需要匹配代表响应成功，大小写敏感，内容是字符串

  • 字符串Substring: 响应内容【包含需要匹配】的内容才代表响应成功，大小写敏感，内容是字符串

  • 不相等 Not： 取反操作，不相等

  • OR： 应用 OR 组合中的每个断言，将多个断言模式进行OR连接

高并发业务下Jmeter压测之持续时间断言

• 什么是持续时间断言Duration to assert

  • 用于判断服务器的响应时间，作用对象是服务器
  • Duration in milliseconds：响应时间设置（单位毫秒），如果响应时间大于设置的响应时间，断言失败，否则成功

• 应用场景

  • 高并发下的，接口响应时间增加，如果超过一定时间则认为是超时

• 建议

  • 断言类型很多，常规Duration Assertion与Response Assertion基本就足够使用了
  • 常规业务里面会有状态码断言，还有RT响应时间要求，这样的话聚合报告的异常错误率就会更满足业务需求

2.3 CSV可变参数实战

Jmeter性能测试之CSV多个可变参数压测实战

• 需求

  • 业务开发里面参数一般不是固定方式，而是采用可变参数进行压测
  • 比如压测商品详情，查看id从1~100 的商品详情

解决方案 CSV可变参数

2.4 高并发业务下Jmeter集合点应用实战

• 性能测试

  • 是多用户并发测试，但真正的并发其实是不存在的，用工具模拟并发
  • 前面的测试“线程数”是并发用户数，启动需要时间，不是并发同一时刻访问
  • 常规压测需要模拟全部用户同一时刻访问，比如 秒杀 案例场景
  • 需求：先让全部请求 同时集合在一起，然后再一起访问，实现真正的并发

解决方式 ：Jmeter的同步定时器

• 将多个请求同步并发操作，同步定时器又可称之为“集合点”
• 将需要做并发的请求集合在一起后再进行请求

注意事项

• 设置的值不能大于线程组 数量
• 最好的情况是 【线程组】 可以被 【用户组】整除
• 超时时间以毫秒为单位：指定人数 多少毫秒没集合到算超时
• 超时时间是0则无限等待，如果是大于0，则未达到集合的【用户组】数量，会在超时后执行

三、Jmeter二次开发之BeanShell实战

3.1 BeanShell的作用

什么是BeanShell

• 用Java写成的 小型、免费的Java源代码解释器
• 可以执行标准Java语句和表达式,完全符合java语法的java脚本语言（需要会javase语言）
• 包括一些脚本命令，有自己的一些语法和方法，是一种松散类型的脚本语言（这点和JS类似）
• 用于一些复杂的个性化需求，使用更灵活，功能更强大
• 官网地址：http://www.beanshell.org

BeanShell常用分类

• 采样器BeanShell
• 前置处理器 BeanShell PreProcessor：提前对参数处理比如加密编码
• 后置处理器 BeanShell PostProcessor ：对返回结果做处理
• 断言 BeanShell Assert ：验证请求接口是否满足要求

• BeanShell内置对象，可以直接使用

  SampleResult, ResponseCode, ResponseMessage, IsSuccess, Label, FileName, ctx, vars, props, log
  

3.2 BeanShell的使用

使用Bean shell内置对象vars对【变量】进行存取操作，作用在当前线程组

使用Bean shell内置对象props 对【属性】进行存取操作，作用在跨线程组使用

使用Bean shell内置对象log

• Http采样器和BeanShell组合应用实战

  • 定义Http采样器

  • BeanShell里面定义变量 var

  • 读取var变量

    ${id}、${title}
    

3.3 BeanShell响应JSON处理和自定义断言

步骤

• 新增BeanShell断言
• 核心变量

使用JSON工具

• jar包放入jmeter目录下的 \lib\ext 中

import org.json.*;

String data = prev.getResponseDataAsString();  //获取响应信息
String httCode = prev.getResponseCode(); //获取响应code

log.info("data="+data);

JSONObject jsonobj = new JSONObject(data);  //转json对象
log.info(jsonobj.toString());

int code = jsonobj.getInt("code");
log.info("code="+code);

3.4 Jmeter压测post方式接口和关联接口场景

背景

假设你正在负责一款在线购物平台的性能测试工作。该平台的核心功能包括用户注册、登录、浏览商品、加入购物车、下单支付等。为了保证平台在高并发访问下的稳定性，需要对关键业务流程中的各个接口进行性能测试

业务流程：
用户注册：新用户通过注册页面提交个人信息
用户登录：已注册用户通过登录页面提交用户名和密码
浏览商品：用户在主页浏览商品列表，并点击进入商品详情页
加入购物车：用户将喜欢的商品添加至购物车
下单支付：用户从购物车结算，填写订单信息并完成支付

接口描述：
注册接口：通过POST请求提交用户的姓名、邮箱、密码等信息
登录接口：通过POST请求提交用户的登录凭证
商品列表接口：通过GET请求获取商品列表
商品详情接口：通过GET请求获取具体商品的信息
加入购物车接口：通过POST请求将商品ID添加至用户的购物车
订单提交接口：通过POST请求提交订单信息，包括商品清单、收货地址等

测试目标：
负载测试：评估系统在一定并发用户数下的响应时间和吞吐量
稳定性测试：检测系统在长时间高负载情况下的表现，确保没有内存泄漏等问题
容量测试：确定系统可以处理的最大并发用户数
压力测试：超过最大容量限制，观察系统崩溃点及其恢复能力

关联接口需求

在这个场景中，有些接口之间存在依赖关系

例如：
登录接口的响应可能包含了后续请求所需的token或session ID，这些信息需要在后续的请求中使用

因此
需要在JMeter中设置相应的提取器（如正则表达式提取器或JSON提取器）来捕获这些值，并将其保存为变量，以便在后续的请求中使用

实现步骤简述

1. 构建测试计划：在JMeter中创建一个测试计划，设置好虚拟用户数、迭代次数等参数。
2. 配置HTTP请求：为每个接口配置一个HTTP请求取样器，指定正确的URL、请求类型（GET/POST）、参数等。
3. 添加依赖处理逻辑：使用Beanshell/Groovy脚本或JMeter内置的逻辑控制器来处理接口间的依赖关系。
4. 添加监听器：添加监听器来记录测试结果，如查看结果树、聚合报告等。
5. 运行测试：执行测试计划，监控系统表现。
6. 分析结果：根据测试结果分析系统的性能瓶颈，并提出改进建议

四、BeanShell使用外部Java文件

• 需求

• 常规beanshell里面写代码，适合简单的逻辑

• 工作里面还会用到更多方法逻辑，需要在idea编辑器里面写，然后进行调用

• 方式

  • jar包：放到的lib目录或ext目录下，前面演示过json工具类操作
  • java文件

• 步骤

  • 使用 source加载源码，路径可以是绝对路径和相对路径
  • 加载源文件后可以直接使用 类名.方法名（参数）

1. 编写Java类：首先，编写一个Java类，比如 MyUtils.java，并编译成 .class 文件

// MyUtils.java
public class MyUtils {
    public static String getHello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}

2. 编译Java类：使用命令行或IDE编译上述Java文件

javac MyUtils.java

3. 将编译后的类添加到JMeter的类路径：

   • 将编译好的 .class 文件复制到 JMeter 的 lib 目录下，或者将其打包成 .jar 文件，然后将 .jar 文件放入 lib/ext 目录下
     重启JMeter以加载新的类

4. 在BeanShell中调用：

   • 在BeanShell Sampler、PreProcessor、PostProcessor或Assertion中，你可以直接调用这个类的方法

// BeanShell Sampler 示例
import com.example.MyUtils; // 假设包名为com.example

String result = MyUtils.getHello("World");
log.info(result);

五、Jmeter性能测试之html可视化压测报告

• 测试报告

  • 聚合报告（前面讲过）
    • 有收集到性能数据，但显示比较单一
  • Jmeter 可以生成 HTML 性能测试报告

• 步骤

  • 保存jmx到本地
  • 进到jmeter的bin目录下

jmeter -n -t <test_plan.jmx> -l <output_file.jtl> -e -o <report_folder>

其中，<test_plan.jmx> 是你的测试计划文件，<output_file.jtl> 是输出结果文件，<report_folder> 是生成报告的目录

参数说明

• -n 非gui方式运行jmeter
• -t ：jmx 脚本路径
• -l ：result.jtl 运行结果保存路径，注意：.jtl 文件名不能重复，文件夹需要存在
• -e ：在脚本运行结束后生成 HTML 报告
• -o ：用于存放 HTML 报告的目录，文件夹需要存在

• dashboard讲解
  • Test and Report informations
    • Source file：jtl文件名
    • Start Time ：压测开始时间
    • End Time ：压测结束时间
    • Filter for display：过滤器
    • Lable:sampler采样器名称
  • APDEX(Application performance Index)
    • apdex:应用程序性能指标,范围在0~1之间，1表示达到所有用户均满意
    • T(Toleration threshold)：可接受阀值
    • F(Frustration threshold)：失败阀值
  • Requests Summary
    • OK:成功率
    • KO:失败率
  • Statistics 统计数据
    • lable:sampler采样器名称
    • samples:请求总数，并发数*循环次数
    • KO:失败次数
    • Error%:失败率
    • Average:平均响应时间
    • Min:最小响应时间
    • Max:最大响应时间
    • 90th pct: 90%的用户响应时间不会超过这个值
    • 95th pct: 95%的用户响应时间不会超过这个值
    • 99th pct: 99%的用户响应时间不会超过这个值 (存在极端值)
    • throughtput:Request per Second吞吐量 qps
    • received:每秒从服务器接收的数据量
    • send：每秒发送的数据量
• charts讲解
  • Over Time（随着时间的变化）
    • Response Times Over Time：响应时间变化趋势
    • Response Time Percentiles Over Time (successful responses)：最大，最小，平均，用户响应时间分
    • Active Threads Over Time：并发用户数趋势
    • Bytes Throughput Over Time：每秒接收和请求字节数变化，蓝色表示发送，黄色表示接受
    • Latencies Over Time：平均响应延时趋势
    • Connect Time Over Time ：连接耗时趋势
  • Throughput
    • Hits Per Second (excluding embedded resources):每秒点击次数
    • Codes Per Second (excluding embedded resources)：每秒状态码数量
    • Transactions Per Second：即TPS，每秒事务数
    • Response Time Vs Request：响应时间和请求数对比
    • Latency Vs Request：延迟时间和请求数对比
  • Response Times
    • Response Time Percentiles：响应时间百分比
    • Response Time Overview：响应时间概述
    • Time Vs Threads：活跃线程数和响应时间
    • Response Time Distribution：响应时间分布图