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一、性能測試指標
性能測試是通過測試工具模擬多種正常、峰值及異常負載條件來對系統的各項性能指標進行測試。
目的：驗證軟件系統是否能夠達到用戶提出的性能指標，發現系統中存在的性能瓶頸並加以優化。
性能指標分為兩個方面：
系統指標（與用戶場景和需求相關指標）
資源指標（與硬件資源消耗相關指標）
系統指標說明
1.響應時間、平均響應時間
對一個請求做出響應所需要的時間
響應時間=網絡響應時間+應用程序響應時間=（N1+N2+N3+N4）+(A1+A2+A3)
平均響應時間：所有請求花費的平均時間
如：如果有100個請求，其中 98 個耗時為 1ms，其他兩個為 100ms
平均響應時間： (98 * 1 + 2 * 100) / 100.0 = 2.98ms，但是，2.98ms並不能反映服務器的整體效率，因為98個請求耗時才1ms，引申出百分位數
百分位數：以響應時間為例，指的是 99% 的請求響應時間，都處在這個值以下，更能體現整體效率。
2.並發用戶數
並發主要是針對服務器而言，在同一時刻與服務器進行交互（指向服務器發出請求）的在線用戶數。
在線用戶：指某段時間內，用戶訪問系統的用戶數，如多個用戶在瀏覽網頁，但沒有對同時對服務器進行數據請求，需要與並發用戶數區分開。
並發用戶數C，計算公式C=nL/T
n：每天訪問系統的用戶數
L：在線用戶從登陸到退出的時間
T：用戶每天使用系統大概多長時間
峰值C1,即最大並發數，計算公式C1=C+³√C
注：理解最佳並發用戶數和最大並發用戶數
看了《LoadRunner沒有告訴你的》之理發店模式，對最佳並發用戶數和最大的並發用戶數的理解小小整理了一下。
所謂的理發店模式，簡單地闡述一下，一個理發店有3個理發師，當同時來理發店的客戶有3個的時候，那么理發師的資源能夠有效地利用，這時3個用戶數即為最佳的並發用戶數；當理發店來了9個客戶的時候，3個客戶理發，而6個用戶在等待，3個客戶的等待時間為1個小時，另外的3個客戶的等待時間為2小時，客戶的最大忍受時間為3小時包括理發的1個小時，所以6個客戶的等待時間都在客戶的可以承受范圍內，故9個客戶是該理發店的最大並發用戶數。具體的隨着並發用戶數的增加，響應時間，吞吐量，資源利用情況如下圖所示：
Light Load（較輕壓力）-----最佳用戶數（資源利用最高）---（較重壓力，系統可以持續工作，但用戶等待時間較長，滿意度會下降）-----Heavy Load-------最大並發用戶數--------Buckle Zone（用戶無法忍受而放棄請求）
最佳並發用戶數：當系統的負載等於最佳並發用戶數時，系統的整體效率最高，沒有資源被浪費，用戶也不需要等待
最大並發用戶數：系統的負載一直持續，有些用戶在處理而有的用戶在自己最大的等待時間內等待的時候
我們需要保證的是：
（1）最佳並發用戶數需大於系統的平均負載
（2）系統的最大並發用戶數要大於系統需要承受的峰值負載
怎么理解這兩句話呢？
（1）系統的平均負載：在特定的時間內，系統正在處理的用戶數和等待處理的用戶數的總和
如果系統的平均負載大於最佳並發用戶數，則用戶的滿意度會下降，所以我們需要保證系統的平均負載小於或者等於最佳並發用戶數
（2）峰值：指的是系統的最大能承受的用戶數的極值
只有最大並發用戶數的大於系統所能承受的峰值負載，才不會造成等待空間資源的浪費，導致系統的效率低下
3.吞吐量、吞吐率
衡量網絡性能的重要指標
吞吐量：網絡傳輸的數據量（處理客戶的請求數）
吞吐率：單位時間（可以是秒/分/時/天）內網絡成功傳輸的數據量，如請求數/秒、頁面數/秒
4.事務，TPS（Transaction Per Second）每秒事務數
事務：可以看作是一個動作或是一系列動作的集合，例如登錄，從登錄開始到登錄結束為一個事務。
TPS：衡量系統處理事務或交易的能力，即服務器對客戶請求的能力，每秒處理的事務數，一般在LoadRunner上使用，設置事務，然后統計單位時間內系統可以成功完成多少個定義的事務。
5.點擊量、點擊率（Hits Per Second）
點擊數：指Web Server收到的HTTP請求數。
點擊率：單位時間每秒用戶向Web Server提交的HTTP請求數。
區分鼠標點擊數：如請求一個網頁，網頁含有3張圖片，向Web Server請求的點擊數：1+3=4，而鼠標的一次點擊就可以訪問網頁，點擊數只有1次
資源指標說明
1.硬件性能指標：CPU，內存Memory，磁盤I/O（Disk I/O），網絡I/O（Network I/O）
CPU：主要解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據
Linux系統中top命令查看CPU的使用率
CPU的利用率（<=75%）有：user（用戶使用）,sys（系統調用<=30%）,wait（等待<=5%），idle（空閑）
當user消耗高時，通過top命令查看哪個用戶進程占用cpu的使用
user消耗過高的原因可能有:
（1）代碼問題。如代碼中耗時循環中不加sleep，即例如while的死循環中，沒有加sleep時間，導致沒有空余的時間將cpu的控制權給其他的進程，一直陷入該死循環中，cpu得不到休息，所以usr的消耗過高，則cpu的消耗高
（2）gc頻繁。gc則為垃圾回收，由於垃圾回收也是需要大量的計算，也消耗cpu，所以當gc頻繁時也導致usr用戶空間的消耗也過高，cpu消耗過高
當sys消耗高時，通過top命令查看系統調用資源的情況
sys消耗過高的原因可能有：
（1）上下文切換頻繁。上下文切換發生的情況有：中斷處理，多任務處理，用戶狀態改變。
中斷處理，當cpu停止處理當前的進程轉而處理中斷請求的進程時發生上下文切換。多任務處理則為有多個進程請求cpu的處理，進程的數量多於cpu的核數，則分配進程時間片，根據時間片處理進程，意味着會強制停止一個進程而去處理另一個進程，形成頻繁的上下文切換。用戶狀態改變則為user狀態與sys狀態的改變。
wait較高時，即等待的進程占比高則可以考慮是否磁盤讀寫，磁盤瓶頸問題， 等待的進程較多時，cpu無論如何切換都是切換到等待的進程，導致cpu一直在頻繁切換等待的線程而利用率較低
內存：與cpu溝通的橋梁，計算機中所有程序的運行都在內存中進行，內存分為物理內存、頁面交換（Paging），SWAP內存（虛擬內存）
頁面交換：當物理內存即實際的內存滿了的時候，將物理內存中不常用的進程調出存儲到虛擬內存中，以緩解物理內存空間的壓力，所以當物理內存與虛擬內存的數據交換頻繁的時候，這時候就要關注下內存的性能情況。
SWAP內存：為進程分配虛擬的內存空間，即調用硬盤的空間作為內存使用。
內存的性能分析是又可用內存與頁面交換來分析的，可用內存使用占70%-80%為上限，當超出這個數值，內存性能情況就比較危險，而且即使可用內存使用不超過80%的數值時，頁面交換比較頻繁時，也是要關注下內存情
一般物理內存即使是滿內存也不能代表內存出現問題，主要是看虛擬內存swap，虛擬內存應該<=70%，大於則可以考慮是否內存問題或者內存泄漏
磁盤吞吐量，指單位時間內通過磁盤的數據量。主要關注磁盤的繁忙率，如果高於70%，則磁盤瓶頸
網絡吞吐量，指單位時間內通過網絡的數據量，當吞吐量大於網路設備或鏈路最大傳輸能力，即帶寬時，則應該考慮升級網絡設備或者增加帶寬，Linux命令netstate
網絡IO也有可能出現終止連接失敗。例如當服務端出現大量的TIME_WAIT，見以下TCP終止連接的第4個步驟，在主動發起關閉連接方接收到結束符FIN時狀態變為TIME_WAIT,這時在服務端發現大量的TIME_WAIT,意味着關閉連接是由服務端發起的。
問？什么情況是由服務端發起關閉連接？答：在用戶端的應用程序忘記關閉連接
另外如果在服務端發現大量狀態CLOSE_WAIT,則說明第二次關閉回不去，也就是TCP關閉連接的第三個步驟沒有執行，停留在CLOSE_WAIT的狀態，瀏覽器如果這時發起請求則會返回超時連接，因為服務端這邊一直無法進行第二次關閉，將結束符返回去給用戶端。
注：普及TCP連接的三次握手，終止連接的四次握手
TCP三次握手連接：
(1)用戶端發送SYN給服務器，用戶端的狀態為SYN_SEND
(2)服務端接收到后發送ACK給用戶端，服務端的狀態為SYN_RECV
(3)用戶端接收到服務端發送過來的后發送了ACK給服務端，用戶端的狀態變為Estabilished
TCP終止連接：
(1)用戶端的應用主動發起關閉連接，即應用調用close發送FIN給服務端
(2)服務端接收到FIN后發送ACK給用戶端，服務端的狀態變為CLOSE_WAIT
(3)服務端發送ACK給用戶端的同時也將FIN作為一個文件結束符傳遞給接收端應用程序
(4)用戶端的應用程序接收到FIN后將調用close關閉它的套接字，確認FIN，這時用戶端的狀態變為TIME_WAIT
(5)用戶端發送ACK回執給服務端，連接終止
2.中間件：常用的中間件例如web服務器Tomcat,Weblogic web服務器，JVM（java虛擬機），ThreadPool線程池，JDBC數據驅動
注：http服務器和web服務器與應用服務器的差別是一個存儲靜態網頁的服務器，一個是存儲css，js等動態加載網頁的服務器，而tomcat則屬於應用服務器
注：對中間件例如對服務器的性能測試，需要將監控的jmeter-server的文件下載在服務端上，然后開啟即可監控被測服務器的性能，或者將監控的軟件下載在被測服務器上，遠程啟動監控軟件等
3.數據庫指標
應關注SQL，吞吐量，緩存命中率，連接數等，則是關注sql語句執行時間，以微妙為單位，吞吐量TPS，緩存命中率應>=95%
注：對數據庫的性能測試通過jemter利用批量的sql語句對數據庫進行操作，從而測試數據庫的性能，前提是需要將jdbc的驅動加載在測試計划添加的驅動文件中，然后添加jdbc的前置處理器和jdbc的請求sample。
4.JVM，java虛擬機，為使java的代碼可以編譯運行在不同的平台上順暢，仿真模擬各種計算機來實現
GC：自動內存管理程序，被引用的對象保存在內存中，當對象不被引用時則釋放。關注的參數有Full GC完全java虛擬機垃圾部分回收頻率
5.前端指標
前端應該關注頁面展示，即首次顯示時間，頁面數量，頁面大小，網絡startRender，firstRender等
注：關注前端的性能與后端的性能的不同點在於，前端是每個用戶的直觀的感受，以及前端頁面的加載元素耗費時間給予用戶的感受，而后端的性能關注點在於多用戶使用系統時，服務器是否能夠承受或者服務器的處理能力如何，能否以較好的響應時間響應。
6.Load：系統平均負載，特定時間間隔內運行進程數，Load與cpu核數一致