文章首发自个人微信公众号:小哈学Java
被面试官经常问到之前开发的系统接口 QPS 能达到多少,经常给不出一个数值,支支吾吾,导致整体面试效果降低?
原因基本是一些公司中,做完功能测试就完了,压根不会有性能测试这一步,或者说并发量较少,没有必要进行性能测试,亦或者,交给测试人员后,只要整体问题不大,测试报告一般也是不会再给后端人员看的,这就导致我们在面试的时候,场面一度尴尬 !!!
其实,不单单是针对面试,作为一名后端开发者,我们在完成一个接口开发后,在交给测试工程师之前,经常也会想知道,自己写的这个接口的性能如何呢?吞吐量能达到多少?QPS(Query per second 每秒处理完的请求数) 能达到多少呢?
这个时候,我们就需要借助一些常用的性能测试工具,如 Apache ab, Apache JMeter (互联网公司用的较多),LoadRunner 等。
我们今天主要说一说轻量级性能测试工具 wrk。
目录
一、什么是 wrk
二、 wrk 的优势&劣势
三、wrk 安装
- 3.1 Linux 安装
- 3.2 MacOS 安装
- 3.3 Window 10 安装
- 3.4 验证一下,是否安装成功
四、如何使用
- 4.1 简单使用
- 4.2 wrk 子命令参数说明
- 4.3 测试报告
- 4.4 使用 Lua 脚本进行复杂测试
五、总结
六、参考文档
七、赠送面试&学习福利资源
一、什么是 wrk
摘自官方 GitHub 上的英文介绍:
翻译一下:
wrk 是一款针对 Http 协议的基准测试工具,它能够在单机多核 CPU 的条件下,使用系统自带的高性能 I/O 机制,如 epoll,kqueue 等,通过多线程和事件模式,对目标机器产生大量的负载。
PS: 其实,wrk 是复用了 redis 的 ae 异步事件驱动框架,准确来说 ae 事件驱动框架并不是 redis 发明的, 它来至于 Tcl 的解释器 jim, 这个小巧高效的框架, 因为被 redis 采用而被大家所熟知。
二、 wrk 的优势&劣势
2.1 优势
在说 wrk 的优势之前,瞅一下 wrk 的 GitHub Star 数,也能侧面反映下它的可靠性:
Wow ! 截止笔者截图为止, Star 数已经达到了 19742 !!!
再来说说 wrk 的优势:
- 轻量级性能测试工具;
- 安装简单(相对 Apache ab 来说);
- 学习曲线基本为零,几分钟就能学会咋用了;
- 基于系统自带的高性能 I/O 机制,如 epoll, kqueue, 利用异步的事件驱动框架,通过很少的线程就可以压出很大的并发量;
2.2 劣势
wrk 目前仅支持单机压测,后续也不太可能支持多机器对目标机压测,因为它本身的定位,并不是用来取代 JMeter, LoadRunner 等专业的测试工具,wrk 提供的功能,对我们后端开发人员来说,应付日常接口性能验证还是比较友好的。
三、wrk 安装
wrk 只能被安装在类 Unix 系统上,所以我们需要一个 Linux 或者 MacOS 环境。Windows 10 安装需要开启自带的 Ubuntu 子系统。
3.1 Linux 安装
3.1.1 Ubunntu/Debia
依次执行如下命令:
sudo apt-get install build-essential libssl-dev git -ygit clone https://github.com/wg/wrk.git wrkcd wrkmake# 将可执行文件移动到 /usr/local/bin 位置sudo cp wrk /usr/local/bin
3.2.2 CentOS / RedHat / Fedora
依次执行如下命令:
sudo yum groupinstall 'Development Tools'sudo yum install -y openssl-devel git git clone https://github.com/wg/wrk.git wrkcd wrkmake# 将可执行文件移动到 /usr/local/bin 位置sudo cp wrk /usr/local/bin
3.2 MacOS 安装
Mac 系统也可以通过先编译的方式来安装,但是更推荐使用 brew 的方式来安装, 步骤如下:
- 安装 Homebrew,安装方式参考官网 https://brew.sh (也就一行命令的事);
- 安装 wrk: brew install wrk;
3.3 Window 10 安装
Windown 10 需要在 Windows功能 里勾选 适用于Linux的Windows子系统, 然后通过 bash 命令切换到 Ubuntu 子系统。接下来,参考 3.1.1 Ubuntu 的操作系通中,安装 wrk 的步骤。
由于笔者使用的是 MacOS, Windows 上的安装步骤,并没有实际操作过,具体安装步骤,您可以参考官方 Windows 10 的安装教程:https://github.com/wg/wrk/wiki/Installing-wrk-on-Windows-10 ,或者用您喜欢的搜索引擎来搜索 Windows 10 如何启用 Ubuntu 子系统后,再安装 wrk,亦或者通过安装 Linux 虚拟机的方式来使用 wrk。
3.4 验证一下,是否安装成功
命令行中输入命令:
wrk - v
输出如上信息,说明安装成功了!
四、如何使用
安装成功了,要如何使用呢?
4.1 简单使用
wrk -t12 -c400 -d30s http://www.baidu.com
这条命令表示,利用 wrk 对 www.baidu.com 发起压力测试,线程数为 12,模拟 400 个并发请求,持续 30 秒。
4.2 wrk 子命令参数说明
除了上面简单示例中使用到的子命令参数, wrk 还有其他更丰富的功能,命令行中输入 wrk--help, 可以看到支持以下子命令:
[root@VM_0_5_centos ~]# wrk --helpUsage: wrk Options: -c, --connections Connections to keep open -d, --duration Duration of test -t, --threads Number of threads to use -s, --script Load Lua script file -H, --header Add header to request --latency Print latency statistics --timeout Socket/request timeout -v, --version Print version details Numeric arguments may include a SI unit (1k, 1M, 1G) Time arguments may include a time unit (2s, 2m, 2h)
翻译一下:
使用方法: wrk Options: -c, --connections 跟服务器建立并保持的TCP连接数量 -d, --duration 压测时间 -t, --threads 使用多少个线程进行压测 -s, --script 指定Lua脚本路径 -H, --header 为每一个HTTP请求添加HTTP头 --latency 在压测结束后,打印延迟统计信息 --timeout 超时时间 -v, --version 打印正在使用的wrk的详细版本信息 代表数字参数,支持国际单位 (1k, 1M, 1G) 代表时间参数,支持时间单位 (2s, 2m, 2h)
PS: 关于线程数,并不是设置的越大,压测效果越好,线程设置过大,反而会导致线程切换过于频繁,效果降低,一般来说,推荐设置成压测机器 CPU 核心数的 2 倍到 4 倍就行了。
4.3 测试报告
执行压测命令:
wrk -t12 -c400 -d30s --latency http://www.baidu.com
执行上面的压测命令,30 秒压测过后,生成如下压测报告:
Running 30s test @ http://www.baidu.com 12 threads and 400 connections Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev Latency 386.32ms 380.75ms 2.00s 86.66% Req/Sec 17.06 13.91 252.00 87.89% Latency Distribution 50% 218.31ms 75% 520.60ms 90% 955.08ms 99% 1.93s 4922 requests in 30.06s, 73.86MB read Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 311Requests/sec: 163.76Transfer/sec: 2.46MB
我们来具体说一说,报告中各项指标都代表什么意思:
Running 30s test @ http://www.baidu.com (压测时间30s) 12 threads and 400 connections (共12个测试线程,400个连接) (平均值) (标准差) (最大值)(正负一个标准差所占比例) Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev (延迟) Latency 386.32ms 380.75ms 2.00s 86.66% (每秒请求数) Req/Sec 17.06 13.91 252.00 87.89% Latency Distribution (延迟分布) 50% 218.31ms 75% 520.60ms 90% 955.08ms 99% 1.93s 4922 requests in 30.06s, 73.86MB read (30.06s内处理了4922个请求,耗费流量73.86MB) Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 311 (发生错误数)Requests/sec: 163.76 (QPS 163.76,即平均每秒处理请求数为163.76)Transfer/sec: 2.46MB (平均每秒流量2.46MB)
可以看到,压测报告还是非常直观的!
标准差啥意思?标准差如果太大说明样本本身离散程度比较高,有可能系统性能波动较大。
4.4 使用 Lua 脚本进行复杂测试
您可能有疑问了,你这种进行 GET 请求还凑合,我想进行 POST 请求咋办?而且我想每次的请求参数都不一样,用来模拟用户使用的实际场景,又要怎么弄呢?
对于这种需求,我们可以通过编写 Lua 脚本的方式,在运行压测命令时,通过参数 --script 来指定 Lua 脚本,来满足个性化需求。
4.4.1 wrk 对 Lua 脚本的支持
wrk 支持在三个阶段对压测进行个性化,分别是启动阶段、运行阶段和结束阶段。每个测试线程,都拥有独立的Lua 运行环境。
启动阶段:
function setup(thread)
在脚本文件中实现 setup 方法,wrk 就会在测试线程已经初始化,但还没有启动的时候调用该方法。wrk会为每一个测试线程调用一次 setup 方法,并传入代表测试线程的对象 thread 作为参数。setup 方法中可操作该 thread 对象,获取信息、存储信息、甚至关闭该线程。
thread.addr - get or set the thread's server addressthread:get(name) - get the value of a global in the thread's envthread:set(name, value) - set the value of a global in the thread's envthread:stop() - stop the thread
运行阶段:
function init(args)function delay()function request()function response(status, headers, body)
- init(args): 由测试线程调用,只会在进入运行阶段时,调用一次。支持从启动 wrk 的命令中,获取命令行参数;
- delay(): 在每次发送请求之前调用,如果需要定制延迟时间,可以在这个方法中设置;
- request(): 用来生成请求, 每一次请求都会调用该方法,所以注意不要在该方法中做耗时的操作;
- response(status,headers,body): 在每次收到一个响应时被调用,为提升性能,如果没有定义该方法,那么wrk不会解析 headers 和 body;
结束阶段:
function done(summary, latency, requests)
done() 方法在整个测试过程中只会被调用一次,我们可以从给定的参数中,获取压测结果,生成定制化的测试报告。
自定义 Lua 脚本中可访问的变量以及方法:
变量:wrk
wrk = { scheme = "http