CN101882105B

CN101882105B - 一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法

Info

Publication number: CN101882105B
Application number: CN 201010193184
Authority: CN
Inventors: 陆璐
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2030-06-01
Also published as: CN101882105A

Abstract

本发明提供了一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法，通过如下步骤实现：(1)启动自动化性能测试工具，录制用户操作需要进行测试的Web应用的系统行为；(2)对步骤(1)所录制的行为，采用负载测试模型来分析Web应用的日志，提炼Web应用的用户会话，以产生自动化性能测试脚本；(3)对步骤(2)所产生的自动化性能测试脚本，按递增模式或者随机模式模拟多用户并发请求，对应用服务器展开压力测试，检测应用服务器及数据服务器的性能，自动产生自动化测试性能分析报告。

Description

一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法

技术领域

本发明属于Web应用软件的测试领域，特别是涉及一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法。

背景技术

近年来，随着Web技术的迅猛发展，基于Web的应用系统都发挥着越来越重要的作用，逐渐成为计算机应用系统的主流模型和下一代软件开发的主流。和传统的计算机系统相比，Web系统具有异构、分布、并发和平台无关的特性，使得对Web应用软件的测试要比传统程序的测试更加困难，从而在软件测试领域提出了新的挑战。尽管目前程序(Procedural Program)测试技术(如黑盒测试、白盒测试以及变异测试)仍然可以应用于Web系统局部测试之中，但远远不能满足Web软件测试的要求，更不能满足在性能测试方面的需要。一些研究机构已经开始对Web应用软件测试进行研究，许多和Web测试有关的重要问题，例如：测试模型的定义、利用测试模型生成测试用例的策略和方法、支持测试用例设计和执行的测试工具的开发，虽然已经取得了初步的成果，但系统、有效的测试方法和测试工具仍然较少，实用价值并不是很高。

现有性能测试工具需要通过网卡抓取网络数据包进行分析，基于请求形式的录制与回放，且需要对应用协议包进行重新组织，不能真实地反映Web应用系统用户的行为，不能确保由请求序列组成的用户会话的完整性，也不能真实地反映Web应用负载能力，开展测试需要花费很多时间，智能化程度不高，脚本回放准确率不高，需要测试人员有很高程序开发能力，要对网络包进行组装整理，组成性能测试脚本，无法准确评估用户页面访问时间，脚本回放准确性和并发实时性都无法得到有效保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能自动获取面向Web的应用系统大并发环境下用户提交请求页面响应时间，以开展应用系统性能自动化评估工作的测试Web网页并发环境下响应时间的方法。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法，通过如下步骤实现：

(1)启动自动化性能测试工具，录制用户操作需要进行测试的Web应用的系统行为；

(2)对步骤(1)所录制的行为，采用负载测试模型来分析Web应用的日志，提炼Web应用的用户会话，以产生自动化性能测试脚本；

(3)对步骤(2)所产生的自动化性能测试脚本，按递增模式或者随机模式模拟多用户并发请求，对应用服务器展开压力测试，检测应用服务器及数据服务器的性能，自动产生自动化测试性能分析报告。

上述技术方案中，所述自动化性能测试工具包括脚本录制器模块、负载发生器模块、性能监控器模块、性能分析器模块；

所述脚本录制器模块用于录制用户的操作行为，记录用户的真实操作，采用操作侦听器记录操作脚本，从而实现不同类型Web应用的记录和映射；

所述负载发生器模块产生各种不同类型的负载测试模型，实现对多场景的协调处理，并提供网络环境模拟机制，对异构环境形成的负载进行模拟和实现；

所述性能监控器模块对Web应用测试过程中，相应的Web服务器状态以及性能参数进行监控，其采用自适应算法和负载均衡实现在高负载环境下的参数状态获取；

所述协调控制器模块用于协调其它模块之间的消息通信，以及对其它模块进行调度和控制，实现整体协调运作，同时还实现与外部接口的通讯；

所述性能分析器模块对性能监控器模块提供的性能参数进行归纳和汇总，形成测试结果。

所述自动化性能测试工具还包括测试管理器模块，所述测试管理器模块用于对测试的流程、测试的用例进行管理，实现变更管理、协作处理操作。

所述自动化性能测试工具基于会话建立Web应用负载测试模型，利用生产环境下服务器日志的会话自动重构系统负载，反映真实的系统负载环境，以预测Web服务器的基本容量。

所述自动化性能测试工具采用时间窗口模型识别日志中的用户会话。

本发明将用户会话转化为更小粒度的原子会话，运用最长公共子序列算法分割会话挖掘出多个访问子序列中的最长公共子序列作为组成原子事务的访问序列，原子事务构成负载测试模型的原子会话，代表Web应用用户功能最小单位的请求序列，根据该原子会话访问序列自动产生测试用例。

所述负载测试模型采用决策树算法对原子会话中的输入域进行分类，自动产生区分不同用户级别服务质量的测试数据。

本发明设计大并发环境下Web页面响应时间测试方法，该方法通过设计负载测试模型和算法，从服务器日志里面自动获取用户行为，形成自动化性能测试脚本。基于该脚本模拟广大Web应用开展性能测试，实现主流开发环境如(Windows，Java)应用系统组件识别和基于Web的网络页面自动化性能测试，支持包括HTTP、TCP/IP等多协议下应用服务器，数据库服务器性能测试，压力加载测试，帮助发现Web应用系统性能瓶颈。本发明可广泛应用于证券，金融，电力，电信，网站等行业开发的基于Web的应用系统，测试这些网页大并发环境下页面请求响应时间，发现应用系统问题瓶颈。

本发明的有益效果如下：

本发明是从Web会话的角度建立Web应用负载测试模型，根据Web服务器日志自动获取用户动作和行为，产生自动化性能测试脚本，通过虚拟用户自动化加载性能自动化测试脚本分析Web服务器的基本容量，得到用户请求响应时间，找出系统的性能瓶颈点；它无需目前性能测试工具中人工参与网络包分析，脚本整理，提高性能测试脚本自动化生成的智能性，降低测试人员的工作强度，提高生产效率。

附图说明

图1为应用本发明的Web应用系统性能测试平台架构图；

图2为系统测试流程图；

图3为测试脚本回放流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施本发明的测试方法所采用的测试平台(自动化测试工具)如附图1所示，包括：

1、脚本录制器模块(VUSER-GEN)

此模块主要用于录制用户的操作行为，以高级语言脚本代码的形式记录用户的真实操作；此模块主要依赖于各种类型的操作侦听器记录不同种类的操作脚本，从而实现不同类型WEB应用的行为记录和行为映射工作。

2、负载发生器模块(LOAD-GEN)

负载发生器主要是按照用户的要求，产生各种不同类型的负载模型，实现对多场景的协调处理，除此之外，本模块还提供一系列使用的网络环境模拟机制，对各种复杂异构环境形成的负载进行必要的模拟和实现。

3、性能监控器模块(MONITOR)

性能监控器是用来记录对WEB应用实施测试过程中，相应的WEB服务器状态以及各种性能参数进行监控；本模块拟采用各种自适应算法和负载均衡技术实现监控器在高负载环境下的各种必要参数状态获取的工作。

4、协调控制器模块(CONTROLER)

协调控制器主要是协调各个组件之间的消息通信，以及相关组件的调度和控制功能，是整个基于WEB的性能测试平台的调度中心，通过对各个模块的有效控制与智能调度，实现整个平台的协调运作；同时，本模块还负责与外部接口的通讯工作，通过调用关系实现测试平台的扩展性。

5、性能分析器(ANALYSIS)

本模块是基于各种不同的性能评价模型以及数据归纳模型，对性能监控器提供的各种性能评测数据进行归纳和汇总，并以各种图表的形式展现相关的测试结果，并辅助技术人员定位被测系统的性能瓶颈。

6、测试管理器(TESTING-MAN)

测试管理器主要是用于对测试的流程、测试的用例等进行必要的工程化管理工作，提供变更管理、协作处理等功能，增加测试用例的重用率与辅助测试团队开展协作测试，提升测试效率

本发明具体实现原理为：由于目前录制与回放模式的负载测试模型涉及过多的人工参与的不确定因素，所加载的负载测试模型与真实环境存在一定差距，本发明基于会话建立Web应用负载重构模型，利用生产环境下服务器日志的会话自动重构系统负载，反映真实的系统负载环境，以预估Web服务器的基本容量。从海量的Web服务器日志中挖掘准确反映用户行为和系统负载行为的会话信息，涉及到日志分析、序列模式识别和挖掘算法等关键技术，是影响负载重构真实度的主要因素。根据对用户访问行为的不同假设，目前有四种识别会话的模型：参引长度模型、最大前向参引模型、页面类型模型和时间窗口模型。在判断会话起终点上，参引长度模型和最大前向参引模型的准确性略低于页面类型模型以及时间窗口模型，而时间窗口模型在会话还原度整体上优于页面类型模型，本技术采用时间窗口模型识别日志中的会话。用户会话是唯一具备自然事物特征的对象。但是它对于序列模式识别算法来说粒度太粗，需要将其转化为更小粒度的原子会话。关联规则A-＞B的隐含意思是当A访问序列在一个集合中，则B访问序列也在这个集合中。同理，C-＞B的隐含意思是当C访问序列在一个集合中，则B访问序列也在这个集合中。这一特性有利于运用改进的最长公共子序列算法分割会话挖掘出多个访问子序列中的最长公共子序列作为组成原子事务的访问序列。原子事务将构成负载测试模型的原子会话，代表Web应用用户功能最小单位的请求序列。根据原子会话访问序列自动产生测试用例。在基于会话的用户分级服务的Web应用环境下，不同的用户输入将会决定会话得到不同级别服务质量的处理，为此有必要将会话中的输入域数据进行动态划分和分析。决策树算法作为一种范畴-划分的方法已经被用在基于规约构建完备的测试套件中。在基于会话的Web应用负载测试模型中，采用决策树算法对原子会话中的输入域进行分类，自动产生可以区分不同用户级别服务质量的测试数据。以上的测试用例和测试数据共同描述模拟了用户行为。在模拟系统负载行为方面，拟采用多种统计分布模型，如指数分布、有界帕累托分布、均衡分布等模型，对日志中的负载统计量，如思考时间、会话长度、会话到达的时间间隔分布等，进行分布拟合，选取具有最佳拟合度的分布模型作为负载统计量赋值的产生模型，模拟真实的系统负载，建立基于会话的负载重构模型，主要包括两个部分：用户行为的真实模拟和系统负载行为的真实模拟。它基于Web服务器日志的用户会话自动产生测试脚本和测试数据，负载发生器产生与系统负载行为相符的负载，指导执行用户会话负载测试得到准确的性能测试结果预估Web应用服务器容量，分析Web服务器存在的问题，为解决问题提供依据，并可以测试改进后的Web服务器服务质量。

本发明具体实现步骤如下：

(1)启动该自动化测试工具，录制用户操作需要进行测试的Web应用系统行为；

(2)对步骤(1)所涉及的行为，依据本系统内嵌的应用系统负载测试模型，分析应用服务器日志，提炼准确的用户会话，自动产生用户自动化性能测试脚本；

(3)对步骤(2)所产生的自动化性能测试脚本，按递增模式或者随机模式模拟多用户并发请求，对应用服务器展开压力测试，检测应用服务器，数据服务器性能，根据前后时间统计，使用WMI接口访问技术自动产生自动化测试用户请求响应时间。

本发明的测试流程具体如附图2所示，而测试脚本回放流程如附图3所示。

Claims

1.一种测试Web网页并发环境下响应时间的方法，其特征在于通过如下步骤实现：

(3)对步骤(2)所产生的自动化性能测试脚本，按递增模式或者随机模式模拟多用户并发请求，对应用服务器展开压力测试，检测应用服务器及数据服务器的性能，自动产生自动化测试性能分析报告；

所述自动化性能测试工具基于会话建立Web应用负载测试模型，利用生产环境下服务器日志的会话自动重构系统负载，反映真实的系统负载环境，以预测Web服务器的基本容量，所述自动化性能测试工具采用时间窗口模型识别日志中的用户会话，将用户会话转化为更小粒度的原子会话，运用最长公共子序列算法分割会话挖掘出多个访问子序列中的最长公共子序列作为组成原子事务的访问序列，原子事务构成负载测试模型的原子会话，代表Web应用用户功能最小单位的请求序列，根据该原子会话访问序列自动产生测试用例，所述自动化性能测试工具包括脚本录制器模块、负载发生器模块、性能监控器模块、性能分析器模块和协调控制器模块；

2.根据权利要求1所述的测试Web网页并发环境下响应时间的方法，其特征在于所述自动化性能测试工具还包括测试管理器模块，所述测试管理器模块用于对测试的流程、测试的用例进行管理，实现变更管理、协作处理操作。

3.根据权利要求1所述的测试Web网页并发环境下响应时间的方法，其特征在于所述负载测试模型采用决策树算法对原子会话中的输入域进行分类，自动产生区分不同用户级别服务质量的测试数据。