王斌

（中國人民解放軍91413部隊(duì)，河北 秦皇島 066001）

工商移動(dòng)執(zhí)法管理系統(tǒng)性能測試方法研究

王斌

（中國人民解放軍91413部隊(duì)，河北 秦皇島 066001）

本文主要介紹了某型工商移動(dòng)執(zhí)法管理系統(tǒng)的性能測試方案。采用黑盒測試技術(shù)，在相同的硬件配置條件下，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬環(huán)境，利用自動(dòng)化測試工具模擬多用戶并發(fā)操作，查看服務(wù)器事務(wù)響應(yīng)時(shí)間和CPU占用情況，找到系統(tǒng)瓶頸，方便開發(fā)人員調(diào)優(yōu)。

管理系統(tǒng)；性能測試；系統(tǒng)瓶頸；性能調(diào)優(yōu)

軟件項(xiàng)目開發(fā)過程中，軟件的系統(tǒng)測試環(huán)節(jié)是整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)周期中非常重要的部分[1]，因?yàn)楣δ艿耐晟瞥潭纫约坝脩舻念A(yù)期體驗(yàn)程度基本上都需要依靠這個(gè)環(huán)節(jié)來進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)節(jié)，本文描述的系統(tǒng)測試主要分為兩部分：一部分是針對系統(tǒng)的功能方面的測試，另一部分是針對系統(tǒng)的性能方面的測試。功能測試發(fā)現(xiàn)的問題交給項(xiàng)目組進(jìn)行進(jìn)一步完善后再行回歸測試，性能測試發(fā)現(xiàn)的性能瓶頸則需要對硬件架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等參數(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)。

1 被測軟件簡介

工商移動(dòng)執(zhí)法管理系統(tǒng) （以下簡稱 “執(zhí)法系統(tǒng)”）是根據(jù)工商部門的實(shí)際需求進(jìn)行開發(fā)，同時(shí)運(yùn)用了一些較為流行高效的技術(shù)手段作為基礎(chǔ)來進(jìn)行工商部門進(jìn)行移動(dòng)執(zhí)法管理的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中主要使用了Android端的相關(guān)技術(shù)手段，同時(shí)根據(jù)工商管理的實(shí)際情況運(yùn)用了GIS等技術(shù)手段進(jìn)行部分功能的實(shí)現(xiàn)，在身份認(rèn)證體系中主要采用了PKI技術(shù)，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中充分考慮到了移動(dòng)端的內(nèi)外網(wǎng)安全問題，進(jìn)而保證了執(zhí)法系統(tǒng)的高效運(yùn)行同時(shí)也明顯提升了工商行政管理工作效率。系統(tǒng)總體功能如圖1所示。

圖1 工商移動(dòng)執(zhí)法管理系統(tǒng)總體功能圖

2 系統(tǒng)性能測試方案

2.1 測試原理

對于執(zhí)法系統(tǒng)的性能測試[2]，屬于黑盒測試。在測試過程中主要采用主流的Android系統(tǒng)Android Application測試框架Robotium[3]，編寫測試腳本，模擬終端用戶各種操作，結(jié)合LoadRunner測試工具，在不同網(wǎng)絡(luò)帶寬及并發(fā)訪問的情況下，查看系統(tǒng)事務(wù)響應(yīng)時(shí)間與并發(fā)用戶數(shù)之間的關(guān)系和服務(wù)器CPU占用情況[4]，從而對尋找系統(tǒng)瓶頸，對系統(tǒng)進(jìn)行針對性調(diào)優(yōu)。

2.2 測試環(huán)境

測試環(huán)境選擇與軟件實(shí)際運(yùn)行環(huán)境相同，其硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要包括：

硬件：手機(jī)前端服務(wù)器（聯(lián)想TZ530）、內(nèi)部服務(wù)器（戴爾 T410）、數(shù)據(jù)處理PC機(jī)（聯(lián)想天啟T5100）等。

軟件：被測軟件 （執(zhí)法系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（MYSQL6）、手機(jī)前置服務(wù)器 （Tomcat 8和Apache 2.3）、內(nèi)部服務(wù)器（Tomcat 8和Nigix 1.8）。

網(wǎng)絡(luò)配置：3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)（100M/1000M光纖）。

2.3 測試內(nèi)容及測試結(jié)果

通過構(gòu)建不同用戶數(shù)量情況以及不同系統(tǒng)負(fù)載情況來查看系統(tǒng)的處理性能，本次性能測試主要從系統(tǒng)對并發(fā)處理能力進(jìn)行考慮，以登錄功能為測試背景，條件限定為2M、4M、8M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

1）2M帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖2所示。

圖2（A） 2M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境事務(wù)響應(yīng)時(shí)間圖

圖2（B） 2M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下CPU運(yùn)行情況

從圖2（A）中能夠看出系統(tǒng)的用戶登錄數(shù)與事務(wù)響應(yīng)時(shí)間在用戶數(shù)為130之前成正比，超過此值則事務(wù)失敗。此場景系統(tǒng)CPU的運(yùn)行效果如圖2（B）所示，CPU利用率并未達(dá)到100%，當(dāng)事務(wù)處理完畢后會(huì)立即降低到平均水平以下，由此可知2M帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下限制用戶發(fā)展的瓶頸為網(wǎng)絡(luò)帶寬的大小。

圖3（A） 4M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境事務(wù)響應(yīng)時(shí)間圖

圖3（B） 4M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下CPU運(yùn)行情況

2）4M帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖3所示。

從圖3（A）中能夠看出系統(tǒng)的用戶登錄數(shù)與事務(wù)響應(yīng)時(shí)間在用戶數(shù)為153之前成正比，超過此值則事務(wù)失敗。此場景系統(tǒng)CPU的運(yùn)行效果如圖3（B）所示，CPU利用率并未達(dá)到100%，當(dāng)事務(wù)處理完畢后會(huì)立即降低到平均水平以下，由此可知4M帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下限制用戶發(fā)展的瓶頸為網(wǎng)絡(luò)帶寬的大小。

圖4（A） 8M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境事務(wù)響應(yīng)時(shí)間圖

圖4（B） 8M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下CPU運(yùn)行情況

3）8M帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖4所示。

從圖4（A）中能夠看出系統(tǒng)的用戶登錄數(shù)與事務(wù)響應(yīng)時(shí)間在用戶數(shù)為220之前成正比，超過此值則提示登錄超時(shí)。此場景系統(tǒng)CPU的運(yùn)行效果如圖4（B）所示，CPU利用率并已達(dá)100%。則可得出結(jié)論：并發(fā)用戶若需超過220，系統(tǒng)的服務(wù)器的硬件配置將會(huì)成為其限制用戶發(fā)展的瓶頸。

3 測試結(jié)論

在執(zhí)法系統(tǒng)軟件需求規(guī)格說明和設(shè)計(jì)文檔中，明確了系統(tǒng)并發(fā)用戶數(shù)應(yīng)達(dá)到200個(gè)。從以上測試結(jié)果中可以看出，在當(dāng)前的軟硬件規(guī)范下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬低于8Mbps時(shí)，系統(tǒng)會(huì)因網(wǎng)絡(luò)帶寬的瓶頸而達(dá)不到200并發(fā)用戶的指標(biāo)要求；在當(dāng)前的軟硬件規(guī)范下，網(wǎng)絡(luò)帶寬為8Mbps時(shí)，系統(tǒng)的并發(fā)用戶數(shù)達(dá)到220時(shí)，服務(wù)器CPU負(fù)荷為滿載，此時(shí)可以滿足軟件需求和設(shè)計(jì)文檔中的指標(biāo)要求。若考慮系統(tǒng)今后擴(kuò)容，則需要對服務(wù)器硬件進(jìn)行升級(jí)。

[1] 徐芳.軟件測試技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

[2] 文霞.Android應(yīng)用程序測試方法研究[M].廣州:華南理工大學(xué),2015.

[3] 祝陽陽,侯永宏,王寶亮.Android自動(dòng)化測試工具Robotium的應(yīng)用與研究[J].信息技術(shù),2015,10:198-200.

[4] 王焱,張征.基于持續(xù)集成的Android自動(dòng)化測試[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2015,24(5):261-265.

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