性能测试之理解TPS、QPS、RT、吞吐量性能指标

从两个层面定义性能场景的需求指标:业务指标技术指标

业务指标和性能指标之间的关系:

从图中可以知道:

  1. 所有的技术指标都是在有业务场景的前提下制定的
  2. 技术指标和业务指标之间也要有详细的换算过程

性能测试行业常用的性能指标表示法:

1、TPS(Transactions Per Second):每秒事务数
在性能测试过程中,TPS 之所以重要,是因为它可以反应出一个系统的处理能力。TPS 在不同的行业、不同的业务中定义的粒度都是不同的。所以不管在哪里用 TPS,一定要有一个前提,就是所有相关的人都要知道你的 T 是如何定义的。
通常情况下,我们会根据场景的目的来定义 TPS 的粒度。如果是接口层性能测试,T 可以直接定义为接口级;如果业务级性能测试,T 可以直接定义为每个业务步骤和完整的业务流。

举个例子:

如果我们要单独测试接口 1、2、3,那 T 就是接口级的;如果我们要从用户的角度来下一个订单,那 1、2、3 应该在一个 T 中,这就是业务级的了

2、QPS(Query Per Second):SQL 的每秒执行条数
从第一个例子中QPS其实描述的是服务后面接的数据库中 SQL 的每秒执行条数。如果描述的是前端的每秒查询数,那就不包括插入、更新、删除操作了。显然这样的指标用来描述系统整体的性能是不够全面的。所以不建议用 QPS 来描述系统整体的性能,以免产生误解。

3、RPS(Request per second):每秒请求数
请求这个词比较广泛,要看是哪个层面的请求


如果一个用户点击了一次,发出来 3 个 HTTP Request,调用了 2 次订单服务,调用了 2 次库存服务,调用了 1 次积分服务,那么这个请求数是3+2+2+1=8吗?不是的,如果要描述整体,最多算是有 3 个 RPS。

4、HPS(Hits Per Second),每秒点击数
Hit 一般在性能测试中,都用来描述 HTTP Request

5、CPS/CPM(Calls Per Second/ Calls Per Minutes):每秒 / 每分钟调用次数

6、RT(Response Time):响应时间

RT = T2-T1
响应时间的概念简单至极,但定位就复杂了。性能测试工具都会记录响应时间,但是,都不会给出后端链路到底哪里慢,因此我们需要进行时间拆分,比如----图6 
先画架构图,看请求链路,然后再一层层找下去,在所有服务的进出口上都做记录,然后计算结果就行了。也有链路监控工具和一些 Metrics 的使用,让这个需求变得简单了不少:

压力工具中的线程数和用户数与 TPS

并发线程数在没有模拟真实用户操作的情况下,和真实的用户操作差别非常远。从上图中,可以知道压力工具是 4 个并发线程,由于每个线程都可以在一秒内完成 4 个事务,所以总的TPS是16
那么用户数怎么来定义呢?有些人认为一个系统如果有 1 万个用户在线,那就应该测试 1 万的并发线程,这种逻辑实在是不技术。通常,我们会对在线的用户做并发度的分析,在很多业务中,并发度都会低于 5%,甚至低于 1%。
拿 5% 来计算,就是 10000 用户 x5%=500(TPS),注意哦,这里是 TPS,而不是并发线程数。如果这时响应时间是 100ms,那显然并发线程数是 500TPS/(1000ms/100ms)=50(并发线程)。
通过这样简单的计算逻辑,我们就可以看出来用户数、线程数和 TPS 之间的关系了:


但是!响应时间肯定不会一直都是 100ms 的嘛。所以通常情况下,上面的这个比例都不会固定,而是随着并发线程数的增加,会出现趋势上的关系

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