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系列教程

本教程为利用Apache JMeter实现负载测试系列两篇中的第一篇。

内容简介

在本教程中，我们将了解如何利用Apache JMeter在Web应用环境下执行基本的负载与压力测试。我们还将探讨如何利用其图形用户界面构建测试规划并针对Web服务器运行测试。

JMeter是一款开源桌面Java应用，旨在进行负载测试与性能评估。其可用于模拟多种场景下的负载情况并以各类方式输出性能数据，包括CSV与XML文件以及图形等。由于其属于纯Java应用，因此适用于任何支持Java 6及更高版本的操作系统。

先决条件

为了完成本教程，大家需要拥有一台运行有JMeter的计算机，一台作为测试目标的Web服务器。除非大家确信其能够处理负载，否则千万不要直接针对生产服务器进行压力测试，这可能影响到服务器性能。

本示例中使用的测试目标服务器为1 CPU/ 512 MB内存VPS，在LEMP堆栈之上运行有WordPress，且来自NYC2 DigitalOcean数据中心。JMeter计算机则运行在DigitalOcean NYC办公室当中（旨在降低测试延迟）。

请注意，JMeter的测试结果取决于多种因素，包括可用系统资源（CPU与内存）以及JMeter与Web服务器间网络等。如果使用非图形模式或者将由多台JMeter服务器同时生成负载，则可实现更高的负载压力。

安装JMeter

由于我们使用的是Apache JMeter的桌面应用，因此可适合多种桌面操作系统。这里我们不会详尽说明JMeter在不同系统上的具体安装方式。总而言之，其安装非常简单，特别是使用软件包管理器（例如apt-get或者Homebrew）或者下载并解压JMeter二进制文件这两种方式。

以下为运行JMeter所需要的软件清单：

• Oracle Java或者OpenJDK (6或更高版本)
• Apache JMeter

根据Java的具体安装方式，大家可能需要向PATHenvironmental变更中添加Java bin目录，这样JMeter才能找到Java及其密钥工具二进制文件。

另外，我们还需要将JMeter的安装路径以￥JMETER_HOME的形式进行引用。因此，如果大家使用Linux或者Unix类系统，那么JMeter二进制文件将位于$JMETER_HOME/bin/jmeter。如果是在Windows上，则可运行$JMETER_HOME/bin/jmeter.bat。

作为参考，我们使用以下软件版本：

• Oracle Java 7 update 60, 64-bit
• JMeter 2.11

JMeter安装完成并开始运行后，下面进入今天的正题！

构建一套基础测试规划

JMeter启动后，大家会看到图形用户界面中提供的空白Test Plan：

所谓测试规划，由一系列测试组件所构成，用于确定负载测试如何模拟并进行。下面我们来解释各组件的具体使用方式。

添加Thread Group

首先向Test Plan中添加一个Thread Group：

1. 右键点击 Test Plan
2. 鼠标悬停于Add >上方
3. 鼠标悬停于Threads (Users) >上方
4. 点击Thread Group

Thread Group拥有三大能够影响负载测试的重要属性：

• Number of Threads (users): JMeter将尝试模拟的用户数量。这里将其设置为50。
• Ramp-Up Period (in seconds): JMeter自分配线程开始的持续时长。将其设置为10。
• Loop Count: 测试的执行次数。这里将其设置为1。

添加HTTP Request Defaults

HTTP Request Defaults配置元素用于设置测试规划之内的HTTP请求默认值，其能够帮助我们向测试中的同一服务器发送多条HTTP请求。现在让我们将HTTP Request Defaults添加至Thread Group当中：

1. 选定Thread Group并右键点击
2. 鼠标悬停于Add >之上
3. 鼠标悬停于Config Element >之上
4. 点击HTTP Request Defaults

在HTTP Request Defaults当中的Web Server部分中，利用测试目标服务器的实际名称或IP地址填写Server Name or IP字段。在此Thread Group中的其余条目中，将该服务器同样设置为默认服务器。

添加HTTP Cookie Manager

如果大家的Web服务器使用cookies，则可通过向Thread Group中添加HTTP Cookie Manager实现cookies支持能力：

1. 选定Thread Group后右键点击
2. 鼠标悬停于Add >之上
3. 鼠标悬停于Config Element >之上
4. 点击HTTP Cookie Manager

添加HTTP Request Sampler

现在我们需要向Thread Group添加一个HTTP Request示例，其代表着每一线程（用户）将进行访问的页面请求：

1. 选定Thread Group并右键点击
2. 鼠标悬停于Add >
3. 鼠标悬停于Sampler >
4. 点击HTTP Request

在HTTP Request中的HTTP Request部分，根据各线程（用户）的请求指向填写Path。我们将其设为/，这样每个线程就能够访问服务器主页了。请注意，我们不需要在这里指定服务器本身，因为其已经在HTTP Request Defaults条目中指定完成。

注意：如果大家希望在测试中添加更多HTTP Request，可重复这一步骤。每个线程都会执行测试规划内的全部请求。

在Table监听器中添加查看结果

在JMeter中，监听器用于输出负载测试结果。其提供多种可用监听器类型，我们亦可安装插件以加入更多监听器。在这里我们使用Table，因为其形式更易于阅读。

1. 选定Thread Group后右键点击
2. 鼠标悬停于Add >
3. 鼠标悬停于Listener >
4. 点击View Results in Table

大家可能还需要为Filename输出一个值，以将结果输出至CSV文件。

运行基础测试规划

现在我们的基础测试规划已经设置完成，接下来运行并查看其结果。

首先点击File而后Save以存储测试规划，接下来指定需要的文件名称。而后在左侧窗格内选定View Results in Table，点击主菜单中的Run，然后点击 Start（或者直接点击主菜单下方的绿色Start箭头）。大家看到的结果应如下所示：

解释结果

大家可能看到全部请求的Status都为“Success”（以绿色三角形代表且包含复选标记）。在此之后，我们需要关注其中的Sample Time (ms)与Latency（示例截屏中并未出现）两列。

• Latency: JMeter发出请求与接收响应之间所间隔的毫秒数
• Sample Time: 服务器完成请求的整体毫秒时耗（响应加延迟）

根据生成的表格，Sample Time区间为128到164 ms。作为基础主页（55 KB大小），这一水平基本合理。如果大家的Web应用服务器资源比较充裕，那么Sample Time结果将主要受到地理距离以及请求大小的影响（分别影响延迟水平与传输时间）。各位的实际结果可能与本示例不同。

因此，我们的服务器顺利完成了10秒之内55 KB WordPres主页的50位用户并发访问模拟（相当于每秒5次）。下面来看增加线程数量后结果会有怎样的变化。

提升负载

下面我们试试在10秒钟内设置80个线程。在左侧窗格中的Thread Group内将Number of Threads (users)调整为80，而后点击View Results in Table与Start。示例结果如下所示：

可以看到，示例时间增加了近1秒，这意味着我们的Web应用服务器已经无法应对如此规模的请求。现在登录VPS并查看资源使用情况。

通过SSH登录Web服务器并运行top：

top

除非这时仍有用户在访问该服务器，否则其Cpu(s) % user usage（us）应该很低或者为0%，而Cpu(s)% idle（id）应为99%以上，如下所示：

现在在JMeter中再次进行测试，而后切换回Web服务器的SSH会话。大家应该看到资源使用量的增加情况：

在本示例中，CPU % user usage为94%，而system usage （sy）则为4.7%，idle为0%。我们的内存仍然够用，因此性能降低主要源自CPU计算资源不足！我们也可以看到负责支持WordPress的php5-fpm进程，其使用了大部分CPU资源（约总体占用量的96%）。

为了满足10秒内80用户模拟场景的资源需求，我们需要增加CPU容量或者优化服务器设置。在WordPress中，我们可以将MySQL数据库（其为CPU使用主力）移动至其它服务器并采用缓存机制（能够降低CPU使用量）。

如果大家感兴趣，也可以进一步调整线程数量，了解服务器在遭遇性能下滑前的最高可处理负载强度。在我们的1 CPU droplet示例中，其最高线程容量为10秒内72个。

总结

JMeter是一套极具价值的工具，能够帮助我们了解Web应用服务器的改进空间，从而降低瓶颈并提升性能。现在大家已经了解了JMeter的基本使用方式，接下来请随意设置场景以进一步摸索其功能。

我们在示例中使用的测试方式并不能准确反应普通用户的使用模式，但JMeter提供多种工具以执行极具现实意义的环境测试任务。例如，JMeter能够通过配置模拟单一用户登录应用、客户端缓存以及利用URL重写处理用户会话的场景。其中还包括其它多种采样器、监听器以及配置工具，旨在帮助大家建立自己需要的场景。另外，我们也可以从http://jmeter-plugins.org/处下载更多插件以增加其功能。

本文来源自DigitalOcean Community。英文原文：How To Use Apache JMeter To Perform Load Testing on a Web Server By Mitchell Anicas

翻译：diradw