使用 JMeter 完成常用的压力测试

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。

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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"Http URL重写修饰符"或"Http Cookie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：

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        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。
        • http cookie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http cookie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http cookie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http url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http cookie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。）

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            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"（Variable Name Bound to Pool）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

                
                
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              • 存储过程

                
                
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                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) from dual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。

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                其中JMS Publisher和JMS Subscriber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JMS Publisher，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：JMS Point-to-Point。在例子中，建立如下图的测试计划：

                
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                其中：Communication style是Request Only。对于另一种风格：Request Response，会验证收到消息的JMS Header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。