軟件測試教程性能測試Loadrunner篇(二)

上節課主要講述了性能測試的基本知識，現在開始介紹性能測試工具Loadrunner。

Loadrunner是業界公認的權威性能測試工具，被譽為工業級的性能測試工具，支持廣泛的協議和平臺。

本節主要介紹以下內容：

Loadrunner安裝

Loadrunner的基本概念

開發測試腳本

Loadrunner安裝

現在以Loadrunner12為例，說明一下安裝過程。

1、雙擊HP LoadRunner 12.53 Community Edition.exe啟動安裝程序

2、安裝程序開始解壓，選擇默認路徑即可，點擊install

3、Loadrunner程序會使用到Visual C++的庫，如果缺少這些庫，安裝程序會提示安裝，這時選擇“確定”進行安裝即可，過程中如果提示重啟，按要求重啟即可，重啟后會繼續進行安裝過程。

4、按照默認操作一步步進行安裝

5、安裝過程中會有如下的提示。若無指定代理使用的證書，則去掉勾選。

image.png

6、至此，Loadrunner已安裝完畢。HP network Virtualization為可選項，可不安裝。

7、雙擊HP LoadRunner 12.53 Community Edition - Language Packs，安裝中文包。

系統將抽取語言包安裝包，可選擇抽取的語言包臨時存放路徑。建議直接默認即可，點擊【Install】

8、抽取安裝包完成后將自動關閉窗口（注此處只是把安裝包抽取出來了，要到抽取的安裝包中進行安裝），此時需要到上一步中選擇的路徑中找到語言安裝包。如未修改路徑則在以下路徑”C:\Temp\HP LoadRunner 12.02 Community Edition\DVD“打開該文件夾。點擊”Setup“

9、將自動打開安裝目錄，點擊【語言】

10、打開選擇語言文件夾，選擇要安裝的語言。本處依次打開如下文件【Chinese-Simplified】→【LoadRunner】→【LR_CHS】，點擊【LR_CHS】將進行安裝。（其實可以省略掉第8,9步，直接找到該文件安裝即可）

Loadrunner的基本概念

在使用loadrunner之前，先了解一下幾個概念：

Scenario：場景。所謂場景，是指在每一個測試過程中發生的事件，場景的設計需要
Vusers：虛擬用戶。LoadRunner使用多線程或多進程來模擬用戶對應用程序操作時產生的壓力。一個場景可能包括多個虛擬用戶，甚至成千上萬個虛擬用戶。
Vuser Script:腳本。用腳本來描述Vuser在場景中執行的動作。
Transactions：事務。事務代表了用戶的某個業務過程，需要衡量這些業務過程的性能。
rendezvous ：集合。當我們測試多個用戶并發時，每個用戶執行到該事務腳本的先后順序是不確定的，所以得到的測試結果也并不是一個完全并發的極限測試結果。在開始事務之前，插入一個“集合點”，那么在多用戶執行時，就可以將用戶請求停下來，直到用戶數量達到滿足的條件（默認是100%的用戶都到達集合點）。那么，所有的用戶都將同時發出接下來的請求。

Loadrunner的性能測試用例執行過程：

st=>start: 制定性能測試計劃
op=>operation: 開發測試腳本
op1=>operation: 設計測試場景
op2=>operation: 執行、監控測試場景
op3=>operation: 分析測試結果
op4=>operation: 對系統進行優化
op5=>operation: 優化后的測試
e=>end:yhua 

st->op->op1(right)->op2(right)->op3->op4->op5(right)->op2

制定性能測試計劃

這部分內容已經在上一節進行了講述。主要實現以下內容：

分析應用程序、確定測試目標、計劃怎樣執行

開發測試腳本

LoadRunner 使用虛擬用戶的活動來模擬真實用戶來操作Web 應用程序，而虛擬用戶的活動就包含在測試腳本中，所以說測試腳本對于測試來說是非常重要的。

開發測試腳本要使用 VuGen 組件。測試腳本要完成的內容有：

每一個虛擬用戶的活動
參數化
定義事物
定義檢查點

設計運行場景

運行場景描述在測試活動中發生的各種事件。一個運行場景包括一個運行虛擬用戶活動的Load Generator 機器列表，一個測試腳本的列表以及大量的虛擬用戶和虛擬用戶組。

運行、監視測試

一切配置妥當，開始運行測試。在運行過程中，需要監視各個服務器的運行情況（DataBase Server、Web Server 等）。

分析測試結果

所有前面的準備都是為了這一步。我們需要分析大量的圖表，生成各種不同的報告，最后會得出結論。

LoadRunner用3個主要功能模塊來覆蓋性能測試的基本流程。

Virtual User Generator
Controller
Analysis

其中Virtual User Generator使用在創建VU腳本階段，Controller用在定義場景階段和運
行場景階段，Analysis用在分析結果階段。

開發測試腳本

下面以Loadrunner安裝時附帶的樣例程序Web Tours進行講解。

C:\Program Files (x86)\HP\LoadRunner\WebTours，選擇StartServer.bat啟動服務。

錄制基本的用戶腳本

1、啟動 Visual User Generator 后，選擇新建腳本，因為要測試的是web項目，所以選擇協議為Web-HTTP/HTML，點擊創建后，進入主窗體

image.png

2、在解決方案資源管理器中可以看到該腳本的組成部分。簡單說明一下：VuGen 中的腳本分為三部分：vuser_init、vuser_end 和Action。vuser_init用于用戶初始化，vuser_end用于用戶清理工作。Action用于具體的需要測試的操作。類似于unittest等測試框架。

舉例說明：
一個測試場景為：用戶登錄系統，進行搜索操作，再進行退出系統。
這里，一般將登陸放置到vuser_init，退出放置到vuser_end，搜索放置到Action。

注意：在重復執行測試腳本時，vuser_init 和vuser_end 中的內容只會執行一次，重復執行的只是Action 中的部分。

3、選擇錄制操作，可以開始一次錄制操作，在錄制中需要填寫URL，這里以http://127.0.0.1:1080/WebTours/為例。錄制到操作說明是將腳本放置到哪里。在錄制中也可以修改腳本放置的地方。

開始錄制中，“立即”默認情況下是選中的，說明應用程序一旦啟動，VuGen 就會開始錄制腳本；如果沒有選中，應用程序啟動后，VuGen 出現對話框，待確認后才開始錄制。一般默認即可。

image.png

4、在以上頁面上有錄制選項可以進行一些高級選項的設置，這里一般不需要改動。

image.png

Recording 標簽頁：

基于HTML的腳本：這種方式錄制的代碼只生成了一個函數，所有請求全放在這個函數里面，即：一個操作(可能包含多個請求)會生成一個函數，這種方式看起來比較簡潔

基于HTML的腳本模式下-->高級選項兩種方式的區別：

? 描述用戶操作的腳本(e.g. web_link,web_submit_form)：上下文相關的，依賴上下文才能提交，比較符合人們的操作習慣。

? 僅包含明確URL的腳本(e.g. web_url, web_submit_data)：上下文不相關，每個函數都指定了具體的url地址，可以直接提交成功，如果只關注協議，不需要關注頁面，可使用這種方式錄制。
基于URL的腳本：這種方式會生成很多函數，它將每個請求都單獨成一個函數，這種方式更接近請求-響應的本質

選擇哪種方式錄制，有以下參考原則：

基于瀏覽器的應用程序推薦使用HTML-based Script
不是基于瀏覽器的應用程序推薦使用 URL-based Script
如果基于瀏覽器的應用程序中包含了 JavaScript 并且該腳本向服務器產生了請求，比如DataGrid 的分頁按鈕等，也要使用URL-based 方式錄制
基于瀏覽器的應用程序中使用了 HTTPS 安全協議，使用URL-based 方式錄制

5、點擊開始錄制，loadrunner會自動調用IE，并開始錄制操作。這里以注冊為例進行錄制，錄制完畢后，點擊停止，錄制停止，返回到腳本界面，可以看到已錄制的腳本。

錄制過程中，在屏幕上會有一個工具條出現。錄制提供了暫停、停止、新增操作，增加事務、增加集合點等操作。

image.png

插入事務

當錄制完一個基本的用戶腳本后，在正式使用前我們還需要完善測試腳本，增強腳本的靈活性。一般情況下，我們通過以下方法來完善測試腳本。

事務（Transaction）：為了衡量服務器的性能，我們需要定義事務。比如：我們在腳本中有一個數據查詢操作，為了衡量服務器執行查詢操作的性能，我們把這個操作定義為一個事務，這樣在運行測試腳本時，LoadRunner 運行到該事務的開始點時，LoadRunner 就會開始計時，直到運行到該事務的結束點，計時結束。這個事務的運行時間在結果中會有反映。插入事務操作可以在錄制過程中進行，也可以在錄制結束后進行。LoadRunner 可以在腳本中插入不限數量的事務。

通過菜單設計---在腳本中插入---開始事務、結束事務來進行事務的添加。

事務的狀態默認情況下是 LR_AUTO。一般情況下，我們也不需要修改，除非在手工編寫代碼時，有可能需要手動設置事務的狀態。可以通過步驟導航器來查看步驟的參數選項。

以上述注冊為例，在實際生成的腳本中含有打開首頁、注冊、退出登錄等多項操作。而我們實際需要關注的是注冊這一個事務的性能，那么就需要在注冊前后來加入事務。

lr_start_transaction("register");

    web_submit_form("login.pl_2", 
        "Snapshot=t8.inf", 
        ITEMDATA, 
        "Name=username", "Value=test", ENDITEM, 
        "Name=password", "Value=123456", ENDITEM, 
        "Name=passwordConfirm", "Value=123456", ENDITEM, 
        "Name=firstName", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=lastName", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=address1", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=address2", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=register.x", "Value=59", ENDITEM, 
        "Name=register.y", "Value=10", ENDITEM, 
        LAST);

    web_image("button_next.gif", 
        "Src=/WebTours/images/button_next.gif", 
        "Snapshot=t9.inf", 
        LAST);
lr_end_transaction("register", LR_AUTO);

插入集合點

插入集合點是為了衡量在加重負載的情況下服務器的性能情況。在測試計劃中，可能會要求系統能夠承受1000 人同時提交數據，在LoadRunner 中可以通過在提交數據操作前面加入集合點，這樣當虛擬用戶運行到提交數據的集合點時，LoadRunner 就會檢查同時有多少用戶運行到集合點，如果不到1000 人，LoadRunner 就會命令已經到集合點的用戶在此等待，當在集合點等待的用戶達到1000 人時，LoadRunner 命令1000 人同時去提交數據，從而達到測試計劃中的需求。

注意：集合點經常和事務結合起來使用。集合點只能插入到Action 部分，vuser_init和vuser_end 中不能插入集合點。

具體的操作方法如下：在需要插入集合點的前面，通過菜單操作：菜單設計---在腳本中插入---集合

lr_rendezvous("index");

參數化輸入

如果用戶在錄制腳本過程中，填寫提交了一些數據，比如要增加數據庫記錄。這些操作都被記錄到了腳本中。當多個虛擬用戶運行腳本時，都會提交相同的記錄，這樣不符合實際的運行情況，而且有可能引起沖突。為了更加真實的模擬實際環境，需要各種各樣的輸入。

參數化輸入是一種不錯的方法。

用參數表示用戶的腳本有兩個優點：

① 可以使腳本的長度變短。

② 可以使用不同的數值來測試你的腳本。例如，如果你企圖搜索不同名稱的圖書，你僅僅需要寫提交函數一次。在回放的過程中，你可以使用不同的參數值，而不只搜索一個特定名稱的值。

參數化包含以下兩項任務：

① 在腳本中用參數取代常量值。

② 設置參數的屬性以及數據源。

參數化僅可以用于一個函數中的參量。你不能用參數表示非函數參數的字符串。

例如在上面的注冊的例子中，我們已經注冊了test用戶，那么再次注冊就會失敗。也就是說Loadrunner腳本再次運行就會失敗。找到以下的代碼塊，在username中選中“test”字符串點擊右鍵選擇“使用參數替換”，就可以進行參數設置。

web_submit_form("login.pl_2", 
        "Snapshot=t8.inf", 
        ITEMDATA, 
        "Name=username", "Value=test", ENDITEM, 
        "Name=password", "Value=123456", ENDITEM, 
        "Name=passwordConfirm", "Value=123456", ENDITEM, 
        "Name=firstName", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=lastName", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=address1", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=address2", "Value=", ENDITEM, 
        "Name=register.x", "Value=59", ENDITEM, 
        "Name=register.y", "Value=10", ENDITEM, 
        LAST);

image.png

下面介紹一下參數的類型。

日期/時間：很簡單，在需要輸入日期/時間的地方，可以用DateTime 類型來替代。其屬性設置也很簡單，選擇一種格式即可。當然也可以定制格式。

組名：在實際運行中，LoadRunner使用該虛擬用戶所在的Vuser Group 來代替。但是在VuGen 中運行時，Group Name將會是None

Load Generator Name：在實際運行中，LoadRunner 使用該虛擬用戶所在LoadGenerator 的機器名來代替。

迭代編號：在實際運行中，LoadRunner 使用該測試腳本當前循環的次數來代替。

隨機數字：隨機數。很簡單。在屬性設置中可以設置產生隨機數的范圍

唯一編號：唯一的數。在屬性設置中可以設置第一個數以及遞增的數的大小（每個Vuser的塊大小）。

注意：使用該參數類型必須注意可以接受的最大數。例如：某個文本框能接受的最大數為99。當使用該參數類型時，設置第一個數為1，遞增的數為1，但100 個虛擬用戶同時運行時，第100 個虛擬用戶輸入的將是100，這樣腳本運行將會出錯。

注意：這里說的遞增意思是各個用戶取第一個值的遞增數，每個用戶相鄰的兩次循環之間的差值為1。舉例說明：假如起始數為1，遞增為5，那么第一個用戶第一次循環取值1，第二次循環取值2；第二個用戶第一次循環取值為6，第二次為7；依次類推。

Vuser ID：設置比較簡單。在實際運行中，LoadRunner 使用該虛擬用戶的ID 來代替，該ID 是由Controller 來控制的。但是在VuGen 中運行時，Vuser ID 將會是–1。

File：需要在屬性設置中編輯文件，添加內容

用戶定義的函數：從用戶開發的dll 文件提取數據。

在上面的例子中，我們取隨機數就可以了。選擇隨機數后，點擊“屬性… ..”按鈕，進行屬性設置窗口

image.png

添入隨機數的取值范圍為（1-50），選擇一種數據格式。在更新值的時間中有以下幾個選項：

Each Occurrence：在運行時，每遇到一次該參數，便會取一個新的值
Each iteration：運行時，在每一次循環中都取相同的值
Once：運行時，在每次循環中，該參數只取一次值

這里我們用的是隨機數，選擇默認的Each Occurrence 就非常合適。

File等類型中有以下參數：
“選擇下一行 ”有以下幾種選擇：
Sequential：按照順序一行行的讀取。每一個虛擬用戶都會按照相同的順序讀取
Random：在每次循環里隨機的讀取一個，但是在循環中一直保持不變
Unique ：唯一的數。注意：使用該類型必須注意數據表有足夠多的數。比如Controller 中設定20 個虛擬用戶進行5 次循環，那么編號為1 的虛擬用戶取前5個數，編號為2 的虛擬用戶取6-10 的數，依次類推，這樣數據表中至少要有100個數據，否則Controller 運行過程中會返回一個錯誤。

為了避免不正確的參數導致不可用，在設置后，可以選擇“模擬參數”來試運行

插入函數

VuGen 中可以使用C 語言中比較標準的函數和數據類型，語法和C 語言相同。下面簡單介紹一下比較常用的函數和數據類型。

在腳本頁面，通過右鍵-插入-新建步驟可以查看函數列表

控制腳本流程

if { } else { }
for{ }
while{ }

……………
總之 C 語言的控制流程的語句這里都可以直接使用

字符串函數

由于在 VuGen 腳本中使用最多的還是字符串，所以字符串函數在腳本中使用非常頻繁。具體的語法請參考幫助說明。

strcmp 比較兩個字符串
strcat 連接兩個字符串
strcpy 拷貝字符串

……………..
注意：在VuGen 中，以char聲明的字符串是只讀的，如果試圖給char類型的字符串賦值的話，編譯會通過，但在運行時會產生“Access Violation”的錯誤。解決這類問題，就是把字符串聲明為字符數組，比如char[100]。

輸出函數

輸出函數在調試腳本時非常有用。

lr_output_message 輸出一條消息

LoadRunner 提供的標準函數

lr_eval_string 該函數功能是得到參數（參數化輸入中）當前的值
exg: lr_output_message("temp = %s", lr_eval_string("{WCSParam2}"));
lr_save_string 該函數功能是把一個字符串保存到參數中
exg: lr_save_string("439","WCSParam3");

web_reg_save_param("BODY",
        "LB=\"MESSAGE\":{\"",
        "RB=\":",
        LAST);


if(strcmp(lr_eval_string("{BODY}"),"msginfo")==0)
{
    lr_end_transaction("柜員登陸",LR_PASS);
     }
    else
     {
        lr_output_message("BODY=[%s]",lr_eval_string("{BODY}"));
         lr_end_transaction("柜員登陸",LR_FAIL);

插入檢查點

在進行壓力測試時，為了檢查Web 服務器返回的網頁是否正確，VuGen 允許我們插入Text 檢查點，這些檢查點驗證網頁上是否存在指定的Text，還可以測試在比較大的壓力測試環境中，被測的網站功能是否保持正確。檢查點的含義和unittest中的斷言功能基本上一致。

通過菜單---查看---快照，可以查看到http數據視圖，選擇檢查的文本，選擇添加文本檢查步驟，即可添加一個檢查點。

web_reg_find("Text=Thank you, <b>test</b>, for registering and welcome to the Web Tours family.",LAST);

image.png

此時選擇“回放”，可以看到錯誤提示：

image.png

這是因為username我們已經做了參數化，在注冊成功后的歡迎頁面，已經不是test了。我們做如下改造：

web_reg_find("Text=Thank you, <b>{username}</b>, for registering and welcome to the Web Tours family.",LAST);
再回放一下試試，失敗還是成功？為什么？想一想參數中有什么需要修改的？

關聯

很多時候，一個項目的請求所以帶的參數會來源于前面請求返回的結果，而我們錄制的內容，則只是完整地記錄當時的請求參數，這通常不是我們想要的。

例如上面的例子中的檢查點文本中的test。就是根據輸出來顯示的，我們可以獲取該值來供后續使用。

在上圖中，選擇test，通過創建關聯，可以創建一個關聯，創建完畢后如下圖：

web_reg_save_param_ex(
        "ParamName=CorrelationParameter",
        "LB=you, <b>",
        "RB=<",
        SEARCH_FILTERS,
        "Scope=Body",
        LAST);  
//添加輸出，進行驗證 
lr_output_message("BODY=[%s]", lr_eval_string("{CorrelationParameter}"));

運行時設置

當完善了測試腳本后，需要對VuGen 的“運行時設置” 進行配置。

在“解決方案資源管理器”視圖中選擇“運行時設置”，常用的設置內容如下：

1、常規-其他-錯誤處理：

一般不需要改動，但是在Controller運行時，可以設置“出現錯誤時仍繼續”，來統計錯誤率

2、常規-其他-自動事務

當我們手工設置了事務時，建議取消該項，以免Controller運行時事務太多

3、常規-運行邏輯-迭代數

根據需要變動，一般在調試腳本時可以設置為多次迭代

4、常規-日志

在調試階段可勾選“啟動日志記錄”，腳本穩定時可取消該項

5、常規-思考時間

忽略時會對服務器造成更大的壓力，而增加思考時間可以更好的模擬用戶使用

6、internet協議-首選項-啟用圖像或文本檢查

不勾選“啟用圖像或文本檢查”，web_find和web_image_check設置的檢查點在運行時無效

7、工具-選項-腳本-回放

如果勾選“回放期間顯示運行時查看器”，則在運行時會啟動瀏覽器

單機運行測試腳本

經過以上的各個步驟后，腳本就可以運行了。運行腳本可以通過菜單或者工具欄來操作。

執行“運行”命令后，VuGen 先編譯腳本，檢查是否有語法等錯誤。如果有錯誤，VuGen將會提示錯誤。雙擊錯誤提示，VuGen 能夠定位到出現錯誤的那一行。為了驗證腳本的正確性，我們還可以調試腳本，比如在腳本中加斷點等。

如果編譯通過，就會開始運行。然后會出現運行結果。

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Loadrunner安裝

Loadrunner的基本概念

開發測試腳本

錄制基本的用戶腳本

插入事務

插入集合點

參數化輸入

插入函數

插入檢查點

關聯

運行時設置

單機運行測試腳本

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