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Jmeter基础

news 来源：原创 2024/5/9 6:51:31

1. 介绍

Jmeter 是 Apche 公司使用 Java 平台开发的一款测试工具，其主要功能如下👇：

  • 接口测试(http接口）
  • 性能测试
  • 压力测试（优势）
  • 数据库测试
  • Java程序测试

2. 元件

元件即为多个类似功能组件的容器（类似于类），组件用于实现独立的某个功能（类似于方法）

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  • 取样器：发送请求
  • 逻辑控制器：控制语句的执行顺序
  • 前置处理器：对请求参数进行预处理
  • 后置处理器：对响应结果进行提取
  • 断言：检查接口的返回结果是否与预期结果一致
  • 定时器：设置等待
  • 测试片段：封装一段代码，供其他脚本调用
  • 配置元件：测试数据的初始化配置
  • 监听器：查看Jmeter脚本的运行结果

作用域原则

  • 取样器：核心，没有作用域
  • 逻辑控制器：只对其子节点中的取样器和逻辑控制器起作用
  • 其余元件
    • 如果是某个取样器的子节点，则该元件只对其父节点起作用
    • 如果其父节点不是取样器，则其作用域是该元件父节点下的其他所有后代节点（包括子节点，子节点的子节点等）

执行顺序

  • 同一作用域下不同元件

    配置元件 --> 前置处理程序 --> 定时器 --> 取样器 --> 后置处理程序 --> 断言 --> 监听器

  • 同一作用域下相同元件

    从上到下的顺序依次执行

例子

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各组件执行顺序如下【保证 IF 控制器能正常进入的情况下】👇

定时器1 --> HTTP请求1 --> 定时器1 --> 定时器2 --> HTTP请求2 --> 定时器1 --> 定时器3 --> HTTP请求3

解释：

  1. 同一作用域下，定时器优先级高于取样器，因此首先执行定时器1，再者为HTTP请求1
  2. 除去取样器与逻辑控制器外，其余元件如果其父节点不是取样器，则其作用域是该元件父节点下的其他所有后代节点。定时器1的父节点为线程组，不属于取样器，因此在后代节点发挥作用前会再次调用定时器1
  3. 进入逻辑控制器，按照其优先级顺序分别执行定时器2与HTTP请求2，定时器3是取样器的子节点，因此也发挥作用，最后是HTTP请求3

3. 三个重要组件

3.1 线程组

特点

  • 模拟用户，支持多用户操作
  • 多个线程组可以串行执行，也可以并行执行

分类

  • 普通线程组：编写脚本
  • setup 线程组：前置处理，初始化
  • teardown 线程组：后置处理，环境恢复等

属性

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循环次数是指每个线程的循环次数

案例分析：
使用 1 个线程组，添加 HTTP 请求（百度）

  • 配置线程数为2，循环次数为 3 时，运行观察结果
  • 配置线程数为3，循环次数为 2 时，运行观察结果，对比是否有不同

相同点：从请求数量来说，是完全相同的

不同点：场景不同

  • 线程数：代表用户数，即性能测试时的负载量（线程数为 2 比线程数为 3 对应的负载量小）
  • 循环次数：代表时间，即性能测试时的运行时间（循虾次数 3 比循环次数 2 对应的时间长）

3.2 HTTP取样器

作用：向服务器发送http及https请求

位置：选中线程组 --> 右键 --> 添加 --> 取样器 --> HTTP请求

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3.3 查看结果树

作用：查看结果

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位置：选中线程组 --> 右键 --> 添加 --> 监听器 --> 查看结果树

4. 参数化

使用参数的方式来替代脚本中的固定测试数据

实现方式：

  • 定义变量（最基础）
  • 文件定义的方式（所有测试数据都是固定的情况下）
  • 数据库的方式（灵活，业务测试常用）
  • 函数的方式（灵活，业务测试常用）

4.1 用户定义的变量

作用：定义全局变量

位置：线程组 --> 配置元件 -->用户定义的变量

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4.2 用户参数

作用：针对同一组参数，当不同用户来访问时，可以获取到不同的值

位置：选中线程组 --> 右键 --> 添加 --> 前置处理器 --> 用户参数

  1. 添加线程数为 n（代表模拟的用户数）
  2. 添加用户参数
    • 第一列添加多个变量名
    • 后续每一列为一组用户的数据
  3. 添加 HTTP 请求，引用定义的变量名，格式：${}$
  4. 添加查看结果数

案例：向百度发送两次get请求，携带name与age参数，值分别为张三、李四，18、20

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线程组中的线程数设置为 2 模拟两个用户

image-20240223201509074

发送的两次请求URL路径如下👇

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4.3 csv数据文件设置

作用：让不同用户在多次循环时，可以取到不同的值

位置：线程组 --> 配置元件 --> CSV数据文件设置

使用方法与用户参数类似

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4.4 counter函数

作用：自动生成不重复的数据，让每个用户每次循环都能取到不同数据，且不需要提前定义

位置：菜单栏点击工具 --> 函数助手对话框

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5. 断言

检查实际的返回结果是否与预期结果保持一致

Jmeter 有自动校验机制，即自动判断响应状态码（2xx：成功，4xx/5xx：失败）

  • 响应断言：对任意格式的响应数据进行断言
  • json断言：对 json 格式的响应数据进行断言
  • 持续时间断言：对响应时间进行断言

5.1 响应断言

作用：对HTTP请求的任意格式响应结果进行断言

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 断言 --> 响应断言

image-20240224132403287

当测试字段预期结果与实际结果不符时，在查看结果树中会出现如下提示

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5.2 JSON断言

作用：对 HTTP请求的 json 格式响应数据进行断言

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 断言 --> JSON 断言

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5.3 持续时间断言

作用：对响应时间进行断言

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 断言 --> 断言持续时间

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当持续时间超出最高值时，在查看结果树中会出现如下提示

image-20240224135358823

6. 关联

请求之间有依赖关系，一个请求的响应数据作为另一个的请求参数来传递

6.1 正则表达式提取器

作用：针对任意格式的响应数据进行提取

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 后置处理器 --> 正则表达式提取器

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模板中，计数以括号为单位，$1$代表第一个括号匹配的值
匹配数字是对每个括号匹配元素的计数

案例：向哔哩哔哩发送请求，获取其title值并作为关键字访问百度

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查看结果树结果如下

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6.2 XPath提取器

作用：针对HTML格式的响应结果数据进行提取

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 后置处理器 --> XPath提取器

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6.3 JSON提取器

作用：针对 JSON 格式的响应结果数据进行提取

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 后置处理器 --> JSON提取器

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6.4 Jmeter属性

需要实现跨线程组的数据传递时，可以使用 JMeter 属性，将线程组的局部属性存储为全局属性

案例：在线程 1 保存请求（http://m.nmc.cn/rest/predict/59289?_=1708762524613）返回的 json 数据中city关键字对应的值，并在线程2中用于百度搜索

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其测试计划对应如下：

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首先使用 JSON 提取器保存关键值到线程 1 中

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接着使用 setProperty 函数实现局部变量到全局变量的转换，同时在此线程组中添加 BeanShell 取样器用于执行此函数，完成变量保存

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再次调用函数助手，生成 property 函数

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最后在线程组 2 中需要传参的地方调用函数，完成传参

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查看结果树

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7. 直连数据库

7.1 应用场景

  1. 用户请求的参数化

    例如登录时需要的用户名，可以从数据库中查询获取

  2. 用作结果的断言

    例如添加购物车下订单，检查接口返回的订单号，是否与数据库中生成的订单号一致

  3. 清理垃圾数据

    例如添加商品（商品号/编号等不能重复），再执行该脚本不能成功，需要在下次执行前删除该商品数据

  4. 准备测试数据

    例如通过数据库来准备大量性能测试数据

7.2 关键配置

将 MySQL 驱动 jar 包放入到 lib/ext 目录下，重启 JMeter

连接数据库配置

位置：线程组 --> 配置元件 --> JDBC Connection Configuration

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执行SQL语句配置

位置：线程组 --> 配置元件 --> JDBC Request

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由于查询的数据条数未知，因此实际上存储的变量名会在 Variable names 的基础上进行编号，如 Variable names 若为 var，则实际上其第一条元素变量引用名为 var_1

完成配置与语句编写，执行后通过查看结果树即可得到查询结果

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8. 逻辑控制器

8.1 IF控制器

作用：控制其下测试元素是否运行

位置：线程组 --> 逻辑控制器 --> IF控制器

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8.2 循环控制器

作用：控制其下测试元素循环执行

位置：线程组 --> 逻辑控制器 --> 循环控制器

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8.3 ForEach控制器

作用：一般和用户自定义变量或者正则表达式提取器一起使用，读取返回结果中一系列相关的变量值。该控制器下的取样器都会被执行一次或多次，每次读取不同的变量值

位置：线程组 --> 逻辑控制器 --> ForEach控制器

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结束循环字段不填时默认遍历到最后一个

案例：引用用户自定义变量访问网站

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ForEach控制器设置如下

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9. 定时器

9.1 同步定时器

作用：测试抢购、秒杀或者抢红包等高并发的场景下使用

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 同步定时器

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设置超时时间需要注意以下两点：

  • 建议设置：不设置的话，若没有达到设置的线程数会一直死等
  • 不能设置太小：等待时间后还没达到设置的线程数，会释放已到达的线程

通过监听器中的聚合报告可以查看线程发送的动态过程

9.2 常数吞吐量定时器

作用：让 JMeter 按指定的吞吐量执行，以每分钟为单位

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 定时器 --> 常数吞吐量定时器

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QPS（Queries-per-second）即每秒查询率

9.3 固定定时器

作用：让请求间隔一定时间后再执行

位置：线程组 --> HTTP请求 --> 定时器 --> 固定定时器

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10. 测试报告

10.1 聚合报告

作用：收集性能测试结束后，系统的各项性能指标。如:响应时间、并发数、吞吐量、错误率等

位置：测试计划 --> 监听器 --> 聚合报告

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  • Label：每个请求的名称
  • 样本：各请求发出的数量
  • 平均值：平均响应时间（单位：毫秒）
  • 中位数：中位数，50% <= 时间
  • 90%百分比：90% <= 时间
  • 95%百分比：95% <= 时间
  • 99%百分比：99% <= 时间
  • 最小值：最小响应时间
  • 最大值：最大响应时间
  • 异常%：请求的错误率
  • 吞吐量：吞吐量。默认情况下表示每秒完成的请求数，一般认为它为TPS
  • 接收KB/sec：每秒接收到的千字节数
  • 发送KB/sec：每秒发送的千字节数

10.2 HTML测试报告

作用：JMeter 支持生成 HTML 测试报告，以便从测试计划中获得图表和统计信息

# 命令需在jmeter的bin目录下执行
# 存放结果在jmeter中bin目录下的report文件夹，保证此时无report目录
jmeter -n -t "测试计划.jmx" -l 测试结果.jtl -e -o ./report

11. 并发数计算

普通方法

  • 并发TPS = 总请求数/总时间
  • 只能满足最基本的要求，但是不能很好覆盖系统正常的使用情况

二八原则

  • 并发TPS = 总请求数 * 80% / (总时间 * 20%)
  • 满足系统绝大多数情况下的应用场景需要

根据业务运营数据的统计计算（通常用来做稳定性测试）

  • 并发 TPS = 有效请求数 * 80% / (有效时间 * 20%)
  • 当运营数据统计越精确时，计算出的并发TPS与实际的越接近

根据用户峰值业务操作来计算（通常用来做压力测试）

  • 并发TPS = 峰值请求数 / (峰值时间 * 系数)
  • 满足峰值请求时间段内的负载量，系数取决于项目组对于未来业务量的评估

例子

某购物商城，经过运营统计，正常一天成交额为100亿，客单价平均为300元，交易时间主要为 10:00 - 14:00，17:00 - 24:00，其中 19:00 - 20:00 的成交量最大，大约成交20亿。

现升级系统，需要进行性能测试，保证软件在上线后能稳定运行。

请计算出系统稳定性测试时的并发（负载）量，及保证系统峰值业务时的并发（负载）量。
稳定并发量： 100 E 300 × 0.8 3600 × 11 ∗ 0.2 压力并发量： 20 E 300 3600 × 1 × 系数 稳定并发量： \dfrac{\frac{100E}{300} \times 0.8}{3600\times11*0.2}\\ 压力并发量： \dfrac{\frac{20E}{300} }{3600\times1\times系数} 稳定并发量：3600×11∗0.2300100E​×0.8​压力并发量：3600×1×系数30020E​​

12. Jmeter插件

使用第三方的扩展功能，可以使得 Jmeter 更为强大

使用插件前，首先需要安装Jmeter插件管理工具，下载地址如下所示👇：

https://jmeter-plugins.org/wiki/PluginsManager/

将下载后的 jar 包放入Jmeter的 lib/ext 目录下，接着按照此博客方法进行配置：Jmeter插件管理器打开报错解决办法

点击菜单栏“选项” --> “JMeter Plugins Manager”，若能顺利显示如下👇界面，则说明准备工作完成。

image-20240225203815158

在 Available Plugins 中添加如下四个插件，后续需要使用

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12.1 阶梯线程组

作用：阶梯加压，图形界面显示运行状态

添加方式：线程（用户） --> Concurrency Thread Group

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12.2 各种图表监听器

作用：统计各个事务每秒成功的事务个数

添加方式：线程组 --> 监听器 --> Transactions per Second

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作用：查看服务器吞吐流量（单位/字节）

添加方式：线程组 --> 监听器 --> Bytes Throughput Over Time

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作用：用来监控服务端的性能资源指标的工具，包括cpu、内存、磁盘、网络等性能数据

添加方法：线程组 --> 监听器 --> PerfMon Metrics Collector

注意：使用之前需要在服务器端安装监听服务程序并启动

  • 下载安装包 ServerAgent-2.2.3.zip，链接地址：https://github.com/undera/perfmon-agent
  • 上传到服务器上，并解压 ServerAgent-2.2.3.zip
  • 启动，如果是 Windows 运行 startAgent.bat ，如果是 Linux 运行 startAgent.sh
  • 启动这个工具后，Jmeter 的插件 PerfMon Metrics Collector 就可以收集服务端的资源使用率，并在 Jmeter 中查看了
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除此之外还要其余一些指标的监听器，此处不再一一展示

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