大型高性能網(wǎng)站性能測(cè)試方法
性能測(cè)試是一個(gè)總稱，具體可細(xì)分為性能測(cè)試、負(fù)載測(cè)試、壓力測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試。

深圳網(wǎng)站建設(shè)以系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期規(guī)劃的性能指標(biāo)為預(yù)期目標(biāo)，對(duì)系統(tǒng)不斷施加壓力，驗(yàn)證系統(tǒng)在資源可接受范圍內(nèi)，是否能達(dá)到性能預(yù)期。

負(fù)載測(cè)試
對(duì)系統(tǒng)不斷地增加并發(fā)請(qǐng)求以增加系統(tǒng)壓力，直到系統(tǒng)的某項(xiàng)或多項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到安全臨界值，如某種資源已經(jīng)呈飽和狀態(tài)，這時(shí)繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)施加壓力，系統(tǒng)的處理能力不但不能提高，反而會(huì)下降。

壓力測(cè)試

超過(guò)安全負(fù)載的情況下，對(duì)系統(tǒng)繼續(xù)施加壓力，直到系統(tǒng)崩潰或不能再處理任何請(qǐng)求，以此獲得系統(tǒng)最大壓力承受能力。

穩(wěn)定性測(cè)試

被測(cè)試系統(tǒng)在特定硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件下，給系統(tǒng)加載一定業(yè)務(wù)壓力，使系統(tǒng)運(yùn)行一段較長(zhǎng)時(shí)間，以此檢測(cè)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。在不同生產(chǎn)環(huán)境、不同時(shí)間點(diǎn)的請(qǐng)求壓力是不均勻的，呈波浪特性，因此為了更好地模擬生產(chǎn)環(huán)境，穩(wěn)定性測(cè)試也應(yīng)不均勻地對(duì)系統(tǒng)施加壓力。

性能測(cè)試是一個(gè)不斷對(duì)系統(tǒng)增加訪問(wèn)壓力，以獲得系統(tǒng)性能指標(biāo)、最大負(fù)載能力、最大壓力承受能力的過(guò)程。所謂的增加訪問(wèn)壓力，在系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境中，就是不斷增加測(cè)試程序的并發(fā)請(qǐng)求數(shù)，一般說(shuō)來(lái)，性能測(cè)試遵循如圖4.3所示的拋物線規(guī)律。圖4.3中的橫坐標(biāo)表示消耗的系統(tǒng)資源，縱坐標(biāo)表示系統(tǒng)處理能力（吞吐量)。在開(kāi)始階段，隨著并發(fā)請(qǐng)求數(shù)目的增加，系統(tǒng)使用較少的資源就達(dá)到較好的處理能力U?b段），這一段是網(wǎng)站的日常運(yùn)行區(qū)間，網(wǎng)站的絕大部分訪問(wèn)負(fù)載壓力都集中在這一段區(qū)間。

被稱作性能測(cè)試，測(cè)試目標(biāo)是評(píng)估系統(tǒng)性能是否符合需求及設(shè)計(jì)目標(biāo)；隨著壓力的持續(xù)增加，系統(tǒng)處理能力增加變緩，直到達(dá)到一個(gè)最大值（c點(diǎn)），這是系統(tǒng)的最大負(fù)載點(diǎn)，這一段被稱作負(fù)載測(cè)試。測(cè)試目標(biāo)是評(píng)估當(dāng)系統(tǒng)因?yàn)橥话l(fā)事件超出日常訪問(wèn)壓力的情況下，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下能夠承受的最大訪問(wèn)負(fù)載壓力；超過(guò)這個(gè)點(diǎn)后，再增加壓力，系統(tǒng)的處理能力反而下降，而資源消耗卻更多，直到資源消耗達(dá)到極限（d點(diǎn)），這個(gè)點(diǎn)可以看作是系統(tǒng)的崩潰點(diǎn)，超過(guò)這個(gè)點(diǎn)繼續(xù)加大并發(fā)請(qǐng)求數(shù)目，系統(tǒng)不能再處理任何請(qǐng)求，這一段被稱作壓力測(cè)試，測(cè)試目標(biāo)是評(píng)估可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的最大訪問(wèn)負(fù)載壓力。

性能測(cè)試反應(yīng)的是系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中使用時(shí)，隨著用戶并發(fā)訪問(wèn)數(shù)最的增加，系統(tǒng)的處理能力。與性能曲線相對(duì)應(yīng)的是用戶訪問(wèn)的等待時(shí)間（系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間），如圖4.4所示。

4.1.4性能測(cè)試報(bào)告

測(cè)試結(jié)果報(bào)告應(yīng)能夠反映上述性能測(cè)試曲線的規(guī)律，閱讀者可以得到系統(tǒng)性能是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)和業(yè)務(wù)要求、系統(tǒng)最大負(fù)載能力、系統(tǒng)最大壓力承受能力等重要信息，表4.2是一個(gè)簡(jiǎn)單示例。

4.1.5性能優(yōu)化策略

如果性能測(cè)試結(jié)果不能滿足設(shè)計(jì)或業(yè)務(wù)需求，那么就需要尋找系統(tǒng)瓶頸，分而治之，逐步優(yōu)化。

1.性能分析

大型網(wǎng)站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用戶從瀏覽器發(fā)出請(qǐng)求直到數(shù)據(jù)庫(kù)完成操作事務(wù)，中間需要經(jīng)過(guò)很多環(huán)節(jié)，如果測(cè)試或者用戶報(bào)告網(wǎng)站響應(yīng)緩慢，存在性能問(wèn)題，必須對(duì)請(qǐng)求經(jīng)歷的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，排查可能出現(xiàn)性能瓶頸的地方，定位問(wèn)題。

排查—個(gè)網(wǎng)站的性能瓶頸和排查一個(gè)程序的性能瓶頸的手法基本相同：檢查請(qǐng)求處理的各個(gè)環(huán)節(jié)的日志，分析哪個(gè)環(huán)節(jié)響應(yīng)時(shí)間不合理、超過(guò)預(yù)期；然后檢查監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析影響性能的主要因素是內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)、還是CPU,是代碼問(wèn)題還是架構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或者系統(tǒng)資源確實(shí)不足。

2.性能優(yōu)化

定位產(chǎn)生性能問(wèn)題的具體原因后，就需要進(jìn)行性能優(yōu)化，根據(jù)網(wǎng)站分層架構(gòu)，可分為Web前端性能優(yōu)化、應(yīng)用服務(wù)器性能優(yōu)化、存儲(chǔ)服務(wù)器性能優(yōu)化3大類。

4.2 Web前端性能優(yōu)化

一般說(shuō)來(lái)Web前端指網(wǎng)站業(yè)務(wù)邏輯之前的部分，包括瀏覽器加載、網(wǎng)站視圖模型、圖片服務(wù)、CDN服務(wù)等，主要優(yōu)化手段有優(yōu)化瀏覽器訪問(wèn)、使用反向代理、CDN等。

4.2.1瀏覽器訪問(wèn)優(yōu)化

1.減少http請(qǐng)求

HTTP協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的應(yīng)用層協(xié)議，意味著每次HTTP請(qǐng)求都需要建立通信鏈路、進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而在服務(wù)器端，每個(gè)HTTP都需要啟動(dòng)獨(dú)立的線程去處理。這些通信和服務(wù)的開(kāi)銷都很昂貴，減少HTTP請(qǐng)求的數(shù)目可有效提高訪問(wèn)性能。

減少HTTP的主要手段是合并CSS、合并JavaScript、合并圖片。將瀏覽器一次訪問(wèn)需要的JavaScript、CSS合并成一個(gè)文件，這樣瀏覽器就只需要一次請(qǐng)求。圖片也可以合并，多張圖片合并成一張，如果每張圖片都有不同的超鏈接，可通過(guò)CSS偏移響應(yīng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作，構(gòu)造不同的URL。

2.使用瀏覽器緩存
對(duì)一個(gè)網(wǎng)站而言，CSS、JavaScript、Logo、圖標(biāo)這些靜態(tài)資源文件更新的頻率都比較低，而這些文件又幾乎是每次HTTP請(qǐng)求都需要的，如果將這些文件緩存在瀏覽器中，

較低，而這些文件又幾乎是每次HTTP請(qǐng)求都需要的，如果將這些文件緩存在瀏覽器中，可以極好地改善性能。通過(guò)設(shè)置HTTP頭中Cache-Control和Expires的屬性，可設(shè)定瀏覽器緩存，緩存時(shí)間可以是數(shù)天，甚至是幾個(gè)月。

在某些時(shí)候，靜態(tài)資源文件變化需要及時(shí)應(yīng)用到客戶端瀏覽器，這種情況，可通過(guò)改變文件名實(shí)現(xiàn)，即更新JavaScript文件并不是更新JavaScript文件內(nèi)容，而是生成一個(gè)新的JS文件并更新HTML文件中的引用。

使用瀏覽器緩存策略的網(wǎng)站在更新靜態(tài)資源時(shí)，應(yīng)采用批量更新的方法，比如需要更新10個(gè)圖標(biāo)文件，不宜把10個(gè)文件一次全部更新，而是應(yīng)一個(gè)文件一個(gè)文件逐步更新，并有一定的間隔時(shí)間，以免用戶瀏覽器突然大量緩存失效，集中更新緩存，造成服務(wù)器負(fù)載驟增、網(wǎng)絡(luò)堵塞的情況。

3.啟用壓縮
在服務(wù)器端對(duì)文件進(jìn)行壓縮，在瀏覽器端對(duì)文件解壓縮，可有效減少通信傳輸?shù)臄?shù)在服務(wù)器端對(duì)文件進(jìn)行壓縮，在瀏覽器端對(duì)文件解壓縮，可有效減少通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)墩。文本文件的壓縮效率可達(dá)80%以上，因此HTML、CSS、JavaScript文件啟用GZip壓縮可達(dá)到較好的效果。但是壓縮對(duì)服務(wù)器和瀏覽器產(chǎn)生一定的壓力，在通信帶寬良好，而服務(wù)器資源不足的情況下要權(quán)衡考慮。

4.CSS放在頁(yè)面最上面、JavaScript放在頁(yè)面最下面

瀏覽器會(huì)在下載完全部CSS之后才對(duì)整個(gè)頁(yè)面進(jìn)行渲染，因此最好的做法是將CSS放在頁(yè)面最上面，讓瀏覽器盡快下載CSS。JavaScript則相反，瀏覽器在加載JavaScript后立即執(zhí)行，有可能會(huì)阻塞整個(gè)頁(yè)面，造成頁(yè)面顯示緩慢，因此』avaScript最好放在頁(yè)面最下面。但如果頁(yè)面解析時(shí)就需要用到JavaScript,這時(shí)放在底部就不合適了。

5.減少Cookie傳輸

一方面，Cookie包含在每次請(qǐng)求和響應(yīng)中，太大的Cookie會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)傳輸，因此哪些數(shù)據(jù)需要寫入Cookie需要慎重考慮，盡最減少Cookie中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最。另一方面，對(duì)于某些靜態(tài)資源的訪問(wèn)，如CSS、Script等，發(fā)送Cookie沒(méi)有意義，可以考慮靜態(tài)資源使用獨(dú)立域名訪問(wèn)，避免請(qǐng)求靜態(tài)資源時(shí)發(fā)送Cookie,減少Cookie傳輸?shù)拇螖?shù)。

4.2.2 CDN 加速
CDN( Content Distribute Network,內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）的本質(zhì)仍然是一個(gè)緩存，而且將數(shù)據(jù)緩存在離用戶最近的地方，使用戶以最快速度獲取數(shù)據(jù)，即所謂網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)第一跳，如圖4.5所示。

由于CDN部署在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的機(jī)房，這些運(yùn)營(yíng)商又是終端用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商，因此用戶請(qǐng)求路由的第一跳就到達(dá)了 CDN服務(wù)器，當(dāng)CDN中存在瀏覽器請(qǐng)求的資源時(shí)，從CDN直接返回給瀏覽器，最短路徑返回響應(yīng)，加快用戶訪問(wèn)速度，減少數(shù)據(jù)中心負(fù)載壓力。

CDN能夠緩存的一般是靜態(tài)資源，如圖片、文件、CSS、Script腳本、靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)等，但是這些文件訪問(wèn)頻度很高，將其緩存在CDN可極大改善網(wǎng)頁(yè)的打開(kāi)速度。