使用 JMeter 完成常用的压力测试.docx
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使用JMeter完成常用的压力测试
使用JMeter完成常用的压力测试
胡键，西安交通大学硕士，2000年毕业后一直从事软件开发。
2002年开始使用Java，在平时的项目开发中经常采用OpenSource的工具，如Ant、Maven、Hibernate、Struts等，目前正在研究信息集成方面的规范和技术。
可以通过**********************与他取得联系，或访问个人blog：
简介：
本文介绍了JMeter相关的基本概念。
并以JMeter为例，介绍了使用它来完成最常用的三种类型服务器，即Web服务器、数据库服务器和消息中间件，压力测试的方法、步骤以及注意事项。
发布日期：
2006年6月26日
讲到测试，人们脑海中首先浮现的就是针对软件正确性的测试，即常说的功能测试。
但是软件仅仅只是功能正确是不够的。
在实际开发中，还有其它的非功能因素也起着决定性的因素，例如软件的响应速度。
影响软件响应速度的因素有很多，有些是因为算法不够高效；还有些可能受用户并发数的影响。
在众多类型的软件测试中，压力测试正是以软件响应速度为测试目标，尤其是针对在较短时间内大量并发用户的访问时，软件的抗压能力。
本文以JMeter为例，介绍了如何使用它来完成常用的压力测试：
Web测试、数据库测试和JMS测试。
概述
JMeter最早是为了测试Tomcat的前身JServ的执行效率而诞生的。
到目前为止，它的最新版本是2.1.1，它的测试能力也不再仅仅只局限于对于Web服务器的测试，而是涵盖了数据库、JMS、WebService、LDAP等多种对象的测试能力。
在最新的2.1.1中，它还提供了对于JUNIT的测试。
JMeter的安装非常简单，从官方网站上下载，解压之后即可使用。
运行命令在%JMETER_HOME%/bin下，对于Windows用户来说，命令是jmeter.bat。
运行前请检查JMeter的文档，查看是否具备相关的运行条件。
对于最新版（即2.1.1），需要JDK的版本要求是JDK1.4。
JMeter的主要测试组件总结如下：
1.测试计划是使用JMeter进行测试的起点，它是其它JMeter测试元件的容器。
2.线程组代表一定数量的并发用户，它可以用来模拟并发用户发送请求。
实际的请求内容在Sampler中定义，它被线程组包含。
3.监听器负责收集测试结果，同时也被告知了结果显示的方式。
4.逻辑控制器可以自定义JMeter发送请求的行为逻辑，它与Sampler结合使用可以模拟复杂的请求序列。
5.断言可以用来判断请求响应的结果是否如用户所期望的。
它可以用来隔离问题域，即在确保功能正确的前提下执行压力测试。
这个限制对于有效的测试是非常有用的。
6.配置元件维护Sampler需要的配置信息，并根据实际的需要会修改请求的内容。
7.前置处理器和后置处理器负责在生成请求之前和之后完成工作。
前置处理器常常用来修改请求的设置，后置处理器则常常用来处理响应的数据。
8.定时器负责定义请求之间的延迟间隔。
JMeter的使用非常的容易，在ONJ上的文章UsingJMeter提供了一个非常好的入门。
常用测试
压力测试不同于功能测试，软件的正确性并不是它的测试重点。
它所看重的是软件的执行效率，尤其是短时间内访问用户数爆炸性增长时软件的响应速度，压力测试往往是在功能测试之后进行的。
在实际的开发过程中，软件潜在的效率瓶颈一般都是那些可能有多个用户同时访问的节点。
就目前JavaEE的平台下开发的软件来说，这种节点通常可能是：
Web服务器、数据库服务器和JMS服务器。
它们都是请求主要发生的地点，请求频率较其它的节点要高，而且处于请求序列的关键路径之上。
如果它们效率无法提高的话，对于整个软件的效率有致命的影响。
而且在这些节点上一般都会发生较大规模的数据交换，有时其中还包含有业务逻辑处理，它们正是在进行压力测试时首先需要考虑的。
本文以这三种节点为例，介绍如何使用JMeter来完成针对于它们的压力测试。
Web服务器
对于大多数的项目来说，并不会自行开发一个Web服务器，因此Web服务器压力测试的对象实际就是--发布到Web服务器中的软件。
最简单的Web测试计划只需要三个JMeter的测试元件，如下图：
其中：
∙在线程组中定义线程数、产生线程发生的时间和测试循环次数。
∙在http请求中定义服务器、端口、协议和方法、请求路径等。
∙表格监听器负责收集和显示结果。
这种设置对于包含了安全机制的web应用是不够的，典型的web应用一般都会：
1.有一个登录页，它是整个应用的入口。
当用户登录之后，应用会将用户相关的安全信息放到session中。
2.有一个filter，它拦截请求，检查每个请求相关的session中是否包含有用户安全信息。
如果没有，那么请求被重定向到登录页，要求用户提供安全信息。
在这种配置下应用上面的测试计划，那么除了登录页之外的其它请求都将因为缺少用户安全信息，而使请求实际定位到登录页。
如果不加断言，那么在监听器看来所有的请求都是成功。
而实际上，这些请求最终都没有到达它们应该去的地方。
显然，这种测试结果不是我们所期望的。
为了成功的测试，至少有2种方法：
∙方法一，去掉程序的安全设置，如filter，使得不需要用户安全信息也能访问受限内容；
∙方法二，不修改程序，使用JMeter提供的"HttpURL重写修饰符"或"HttpCookie管理器"。
对于第一种方法，有其局限性：
∙需要修改程序配置，如去掉web.xml中关于安全filter的设置。
需要维护多个版本的web.xml，如压力测试和功能测试分别各自的web.xml，增加了维护成本，而且有可能会在测试之后忘记将web.xml修改回来。
∙对于一些需要用户安全信息的页面无能为力，如某些业务审计操作需要用户安全信息来记录。
因为缺少这样的信息，注定了测试的失败。
如果解决为了这个问题进一步的修改程序，那么因为存在多个版本的程序，那么其维护难度将大大增加。
虽然，第二种方法配置难度增加了，但是它不用修改程序。
而且还可将测试计划保存成文件，以便重复使用。
因此，选用第二种方法是较为理想的做法。
下面以一个简化的例子说明使用方法二的配置步骤。
1.例子由以下几个文件组成：
∙AuthorizenFilter.java，过滤器负责检验session中是否存在用户信息。
如果没有，那么就转向到login.jsp。
它的主要方法doFilter内容如下：
publicvoiddoFilter（ServletRequestrequest,
ServletResponseresponse,
FilterChainchain）
throwsIOException,ServletException{
HttpServletRequestreq=（HttpServletRequest）request;
HttpServletResponseres=（HttpServletResponse）response;
HttpSessionsession=req.getSession（）;
Useruser=（User）session.getAttribute（"user"）;
if（null==user）{
Stringuri=req.getRequestURI（）;
//如果请求页是登录页，不转向
if（uri.equalsIgnoreCase（"/gWeb/login.jsp"））{
chain.doFilter（request,response）;
}else{
res.sendRedirect（"/gWeb/login.jsp"）;
}
}else{
chain.doFilter（request,response）;
}
}
∙User.java，用户类负责记录用户的信息。
为了简化，这里的登录操作只允许指定用户名和密码。
主要内容如下：
publicclassUser{
privateStringuser;
privateStringpwd;
publicUser（Stringuser,Stringpwd）{
this.user=user;
this.pwd=pwd;
}
publicbooleanlogin（）{
returnuser.equals（"foxgem"）&&pwd.equals（"12345678"）;
}
publicStringgetUser（）{
returnuser;
}
publicvoidsetUser（Stringuser）{
this.user=user;
}
}
∙Login.jsp和welcome.jsp。
其中login.jsp负责生成User对象，并调用User的login。
当login返回为true时转向到welcome.jsp。
其验证部分的代码：
<%
if（request.getParameter（"Submit"）!
=null）{
Userur=newUser（request.getParameter（"user"）,request.getParameter（"pwd"））;
if（ur.login（））{
session.setAttribute（"user",ur）;
response.sendRedirect（"/gWeb/welcome.jsp"）;
}else{
session.setAttribute（"LOGIN_ERROR_MSG",
"无效的用户，可能原因：
用户不存在或被禁用。
"）;
response.sendRedirect（"/gWeb/index.jsp"）;
return;
}
}
%>
∙web.xml，配置filter拦截所有访问JSP页面的请求：
authorizen
org.foxgem.jmeter.AuthorizenFilter
authorizen
*.jsp
2.创建如下结构的Web测试计划：
其中主要测试元件说明如下：
∙http请求默认值负责记录请求的默认值，如服务器、协议、端口等。
∙第一个http请求，请求login.jsp，并附加验证所需要的参数（user=foxgem，pwd=12345678，Submit=Submit）；其包含的响应断言验证url中包含"welcome.jsp"，这一点可以从程序中反应。
∙第二个http请求，请求是welcome.jsp；其包含的响应断言验证响应文本中包含"foxgem"，它是welcome.jsp页面逻辑的一部分。
∙httpcookie管理器负责管理整个测试过程中使用的cookie，它不需要设置任何属性。
∙循环控制器设置发送第二个请求的循环次数，表格监听器负责收集和显示第二个请求的测试结果。
启动测试计划之后，执行的顺序是：
首先，第一个请求登录页进行登录；成功登录之后，使用循环控制器执行第二个请求。
请求welcome.jsp时，响应断言用来验证是否确实是welocme.jsp来处理请求，而不是因为其它页。
在这个测试计划中需要注意的是httpcookie管理器。
正是由于它的作用，使得第二个请求能顺利的发送到welcome.jsp进行处理，而不是因为缺少用户安全信息转发到login.jsp。
在这个例子中，我们并没有在程序中使用cookie（使用的是session），那么httpcookie管理器怎么会起作用呢？
这是因为在servlet/jsp规范中对于session的状态跟踪有2种方式：
∙使用cookie，保留和传递sessionid。
它不要求程序对于url有什么特殊的处理，但是要求浏览器允许cookie。
在这个例子中，就是这种情形。
∙使用url重写，每次显式的在浏览器和服务器之间传递sessionid。
它要求程序对url进行编码，对浏览器没有要求。
对于第二种情形，可以使用JMeter前置管理器中的httpurl重写修饰符来完成。
对于Tomcat，Session参数是jsessionid，路径扩展使用"；"。
使用url编码时需要注意，必须将浏览器的cookie功能关闭。
因为url编码函数，如encodeURL，会判断是否需要将sessionid编码到url中。
当浏览器允许cookie时，就不会进行编码。
如果cookie而不是session来保存用户安全信息，那么直接使用httpcookie管理器就行了。
此时，需要将使用的cookie参数和值直接写到管理器中，由它负责管理。
对于其它的cookie使用，也是如此操作。
登录问题解决之后，对于Web服务器的测试就没什么难点了。
剩下的就是根据实际需要，灵活运用相关的测试组件搭建编写的测试计划。
（当然，对于安全问题还有其它的使用情景。
在使用时需要明确：
JMeter是否支持，如果支持使用哪种测试组件解决。
）
数据库服务器
数据库服务器在大多数企业项目中是不可缺少的，对于它进行压力测试是为了找出：
数据库对象是否可以有效地承受来自多个用户的访问。
这些对象主要是：
索引、触发器、存储过程和锁。
通过对于SQL语句和存储过程的测试，JMeter可以间接的反应数据库对象是否需要优化。
JMeter使用JDBC发送请求，完成对于数据库的测试。
一个数据库测试计划，建立如下结构即可：
其中：
∙JDBC连接配置，负责配置数据库连接相关的信息。
如：
数据库url、数据库驱动类名、用户名和密码等等。
在这些配置中，"绑定到池的变量名"（VariableNameBoundtoPool）是一个非常重要的属性，这个属性会在JDBC请求中被引用。
通过它，JDBC请求和JDBC连接配置建立关联。
（测试前，请将所需要的数据库驱动放到JMeter的classpath中）。
∙JDBC请求，负责发送请求进行测试。
∙图形结果，收集显示测试结果。
在实际的项目中，至少有2种类型的JDBC请求需要关注：
select语句和存储过程。
前者反应了select语句是否高效，以及表的索引等是否需要优化；后者则是反应存储过程的算法是否高效。
它们如果效率低下，必然会带来响应上的不尽如人意。
对于这两种请求，JDBC请求的配置略有区别：
∙Select语句
∙存储过程
如果对于Oracle，如果测试的是函数，那么也可以使用select语句来进行配置，此时可以使用：
select函数（入参）fromdual形式的语句来测试，其中dual是oracle的关键字，表示哑表。
对于其它厂商的数据库产品，请查找手册。
JMS服务器
MOM作为消息数据交换的平台，也是影响应用执行效率的潜在环节。
在Java程序中，是通过JMS与MOM进行交互的。
作为Java实现的压力测试工具，JMeter也能使用JMS对应用的消息交换和相关的数据处理能力进行测试。
这一点应该不难理解，因为在整个测试过程中，JMeter测试的重点应该是消息的产生者和消费者的本身能力，而不是MOM本身。
根据JMS规范，消息交换有2种方式：
发布/订阅和点对点。
JMeter针对这两种情形，分别提供了不同的Sampler进行支持。
以下MOM我们使用ActiveMQ3.2.1，分别描述这两种消息交换方式是如何使用JMeter进行测试。
1.测试前的准备（两种情况都适用）
JMeter虽然能使用JMS对MOM进行测试，但是它本身并没有提供JMS需要使用的包。
因此，在测试之前需要将这些包复制到%JMETER_HOME%/lib下。
对于ActiveMQ来说，就是复制%ACTIVEMQ_HOME%/lib。
%ACTIVEMQ_HOME%/optional是可选包，可根据实际情况来考虑是否复制。
JMeter在测试时使用了JNDI，为了提供JNDI提供者的信息，需要提供jndi.properties。
同时需要将jndi.properties放到JMeter的classpath中，建议将它与bin下的ApacheJMeter.jar打包在一起。
对于ActiveMQ，jndi.properties的示例内容如下：
java.naming.factory.initial=org.activemq.jndi.ActiveMQInitialContextFactory
java.naming.provider.url=tcp:
//localhost:
61616
#指定connectionFactory的jndi名字，多个名字之间可以逗号分隔。
#以下为例：
#对于topic，使用（TopicConnectionFactory）context.lookup（"connectionFactry"）
#对于queue，（QueueConnectionFactory）context.lookup（"connectionFactory"）
connectionFactoryNames=connectionFactory
#注册queue，格式：
#queue.[jndiName]=[physicalName]
#使用时：
（Queue）context.lookup（"jndiName"），此处是MyQueue
queue.MyQueue=example.MyQueue
#注册topic，格式：
#topic.[jndiName]=[physicalName]
#使用时：
（Topic）context.lookup（"jndiName"），此处是MyTopic
topic.MyTopic=example.MyTopic
2.发布/订阅
在实际测试时，发布者和订阅者并不是需要同时出现的。
例如，有时我们可能想测试单位时间内消息发布者的消息产生量，此时就不需要消息发布者，只需要订阅者就可以了。
本例为了说明这两种Sampler的使用，因此建立如下的测试计划：
其中JMSPublisher和JMSSubscriber的属性：
选择"使用jndi.properties"，连接工厂是connectionFactory，主题是MyTopic，其它使用默认配置。
对于JMSPublisher，还需提供测试用的文本消息。
启动ActiveMQ，运行测试计划。
如果配置正确，那么与ActiveMQ成功连接之后，在JMeter的后台会打印出相关信息。
在测试过程中，JMeter后台打印可能会出现java.lang.InterruptedException信息，这个是正常现象，不会影响测试过程和结果。
这一点可以从bin下的jmeter.log看出。
3.点对点
对于点对点，JMeter只提供了一种Sampler：
JMSPoint-to-Point。
在例子中，建立如下图的测试计划：
其中：
Communicationstyle是RequestOnly。
对于另一种风格：
RequestResponse，会验证收到消息的JMSHeader中的JMSCorrelationID，以判断是否是对请求消息的响应。
结论
本文介绍了如何使用JMeter完成最常用的三种类型服务器的压力测试，这三种类型的压力测试涵盖了很大一部分的使用情形，然而需要记住的是工具毕竟是工具。
效果好不好，关键还是在于使用的人。
而且，对于压力测试，测试计划的好坏是关键。
针对不同的情况，分析后有针对的进行测试，比起拿枪乱打、无的放矢显然要高效得多。
参考资料
∙JMeter官方网站http:
//jakarta.apache.org/jmeter/
∙ActiveMQ官方网站http:
//www.activemq.org/
∙UsingJMeter
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