衡量软件性能三大常用指标及其相互关系

衡量软件性能三大常用指标:并发用户数、响应时间、系统吞吐量

并发用户数,是性能需求与测试最常用,也是最重要的指标之一。它包含了业务层面后端服务器层面 的两层含义。

  • 业务层面的并发用户数,指的是实际使用系统的用户总数。但是,单靠这个指标并不能反映系统实 际承载的压力,我们还要结合用户行为模型才能得到系统实际承载的压力。
  • 后端服务器层面的并发用户数,指的是“同时向服务器发送请求的数量”,直接反映了系统实际承载的压力。

响应时间

通俗来讲,响应时间反映了完成某个操作所需要的时间,其标准定义是“应用系统从请求发出开始,到 客户端接收到最后一个字节数据所消耗的时间”,是用户视角软件性能的主要体现。
响应时间,分为前端展现时间系统响应时间两部分。其中,前端时间,又称呈现时间,取决于客户端 收到服务器返回的数据后渲染页面所消耗的时间;而系统响应时间,又可以进一步划分为Web服务器时 间、应用服务器时间、数据库时间,以及各服务器间通信的网络时间。

严格来讲,响应时间应该包含两层含义:技术层面的标准定义和基于用户主观感受时间的定义。 而在性能测试过程中,我们应该使用哪个层面的含义将取决于性能测试的类型。显然,对于软件服务器端的性能测试肯定要采用标准定义,而对于前端性能评估,则应该采用用户主观感受时间的定义。

系统吞吐量

系统吞吐量,是最能直接体现软件系统负载承受能力的指标。
这里需要注意的是,所有对吞吐量的讨论都必须以“单位时间”作为基本前提。其实,我认为 把“Throughput”翻译成吞吐率更贴切,因为我们可以这样理解:吞吐率=吞吐量/单位时间。但既然国内很多资料已经翻译为了“吞吐量”,所以通常情况下我们不会刻意去区分吞吐量和吞吐率,统称为吞吐 量。
对性能测试而言,通常用“Requests/Second”“Pages/Second”“Bytes/Second”来衡量吞吐量。当然,从 业务的角度来讲,吞吐量也可以用单位时间的业务处理数量来衡量。
以不同方式表达的吞吐量可以说明不同层次的问题。比如:
“Bytes/Second”和“Pages/Second”表示的吞吐量,主要受网络设置、服务器架构、应用服务器制 约; “Requests/Second”表示的吞吐量,主要受应用服务器和应用本身实现的制约。
这里需要特别注意的是:虽说吞吐量可以反映服务器承受负载的情况,但在不同并发用户数的场景下, 即使系统具有相近的吞吐量,但是得到的系统性能瓶颈也会相差甚远。

并发用户数、响应时间、系统吞吐量之间关系

  • 当系统并发用户数较少时,系统的吞吐量也低,系统处于空闲状态,我们往往把这个阶段 称为 “空闲区间”。
  • 当系统整体负载并不是很大时,随着系统并发用户数的增长,系统的吞吐量也会随之呈线 性增长,我们往往把这个阶段称为 “线性增长区间”。

  • 随着系统并发用户数的进一步增长,系统的处理能力逐渐趋于饱和,因此每个用户的响应 时间会逐渐变长。相应地,系统的整体吞吐量并不会随着并发用户数的增长而继续呈线性 增长。我们往往把这个阶段称为系统的“拐点”。
  • 随着系统并发用户数的增长,系统处理能力达到过饱和状态。此时,如果继续增加并发用 户数,最终所有用户的响应时间会变得无限长。相应地,系统的整体吞吐量会降为零,系 统处于被压垮的状态。我们往往把这个阶段称为“过饱和区间”。

 

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