Špičkové testování je způsob, jak připravit systémy na náhlý nárůst aktivity, například okamžitý, masivní webový provoz, který může způsobit selhání systému.
Umožňuje vám zjistit chování systému. To zahrnuje, zda dojde k pádu, zpomalení a čas potřebný k návratu do normálu. Společnosti začleňují špičkové testy do svých rutin pro testování aplikací, aby vyjmenovaly slabé oblasti v produkčním prostředí.
Shromažďováním výsledků získají vývojáři přehled o tom, kde a kdy aplikace selže, a o nástrojích potřebných k optimalizaci výkonu.
Jako součást životního cyklu vývoje softwaru (SDLC) testuje špička testování důležitých softwarových komponent, jako je rychlost, spolehlivost a škálovatelnost. Tento článek je o testování hrotů, proč to potřebujete, jak to funguje a jaké jsou jeho výhody. Objevíte také několik nástrojů, jak bezproblémově začít s testováním špiček.
Table of Contents
Co je to Spike Testing?
Špičkový test je jednou z metod testování výkonu, která zahrnuje bombardování aplikace nebo webu prudkým nárůstem zátěže. Můžete například zvýšit počet požadavků na stresující úroveň, snížit jej a průběžně testovat, abyste vyhodnotili výkon systému.
Na rozdíl od zátěžového testování, kde je na systém aplikováno rovnoměrné zatížení, je hrotové testování flexibilní. Za minutu můžete mít tisíc požadavků a za další dvojnásobek a tak dále. Testování špiček se však provádí pouze v testovacích prostředích, přičemž hlavní aplikace zůstává spuštěná a nedotčená.
Vzhledem k tomu, že aplikace v reálném světě nezaznamenávají provoz ustálenou rychlostí, testování špiček odhaluje úzká hrdla, problémy se škálovatelností a způsob, jakým se váš systém obnovuje. V obchodním prostředí vám testování špiček umožňuje připravit se na události, jako jsou velké bleskové prodeje, vysoce profilované registrace pro veřejná nastavení, spolupráce s influencery, jako jsou marketingové kampaně, a manipulace s produkty z limitované edice.
Tvrdí, že váš systém dokáže bez problémů zvládnout nárůsty provozu a je zvláště užitečný pro společnosti provozující procesy s vysokým provozem, jako je prodej a registrace. Je to způsob, jak udržet pozitivní uživatelský dojem a zároveň posílit spolehlivost systému.
Testování špiček přináší několik výhod, včetně určení účinků neočekávaných špiček u uživatelů, zjištění extrémů, které aplikace dokáže zvládnout po stanoveném zatížení, a umožňuje vývojářům vymýtit lámání softwaru při zatížení uživatele vyšším než maximální úrovně.
Testování špiček vs. jiné testování výkonu
V kontextu testování výkonu je špička podmnožinou a sourozencem jiných hodnocení, jako je zátěž, stres a testování odolnosti. Při zátěžovém testování se hodnotí výkon systému při předem specifikované zátěži.
Pro kontrolu lineární škálovatelnosti pomocí zátěžových testů by výkon aplikace měl vykazovat nulové odchylky s rostoucími uživateli. Škálovatelnost se posuzuje kontrolou odpovědí serveru při odeslání formuláře prohlížeče; určení změn výkonu v průběhu času, testování funkcí, které selhávají při vysoké zátěži, a identifikace problémů s latencí sítě u funkcí webových aplikací.
Nebo zvažte zátěžové testování, které využívá vysoké zatížení k určení odezvy aplikace, ukazuje funkce webové aplikace, které selžou, sleduje formuláře a odkazy fungující odlišně a sleduje, jak aplikace funguje po zhroucení systému nebo selhání komponent.
Zátěžové testování tedy vyhodnocuje reakci systému na podmínky blízké bodu zlomu. A pomocí promočního testování (nebo testování odolnosti) sledujete výkon systému v průběhu času. Soak testy budou hledat parametry, jako je využití paměti, aby odhalily úniky paměti a další problémy s výkonem.
Jak funguje Spike testování
Proces testování špiček lze shrnout do tří významných kroků. První je simulace zatížení, kde jsou skoky v aktivitě uživatelů způsobeny nárůstem aktivity nebo počtem požadavků. Následuje sběr dat a shromažďují se metriky výkonu, jako je doba odezvy, využití zdrojů zatížení a chybovost. A konečně, analýza má odhalit, jak dobře se systém vyrovnává se zvýšením zátěže.
Vzhledem k tomu, že proces je procedurální, je potřeba projít všechny kroky k dosažení procesu testování kvality. Začněte nastavením testovacího prostředí na základě vašich konkrétních obchodních potřeb. Zajišťuje také, že nikdo není zapojen do živého prostředí při provádění testu špiček.
Dále určete extrémní zatížení – maximální počet současně podporovaných uživatelů v aplikaci. Náhle zvyšte zátěž na maximum. To lze provést pomocí nástrojů pro výkon webu. S maximálním zatížením aplikovaným v bodě špičky sledujte výkon systému a sledujte, zda se zhroutí nebo přežije.
Při pohybu vpřed rychle snižte zátěž na nulu nebo minimum. Analyzujte chování systému při jeho nulovém zatížení a sledujte, zda se zhroutí (nebo ne). Jako poslední krok je potřeba analyzovat graf výkonu.
Okamžitým zvýšením a snížením zatížení systému se vytvoří hrot. Nárůst je nyní analyzován za účelem sledování metrik, včetně selhání, času a virtuálních uživatelů. Pomocí těchto kroků mohou testovací inženýři odhalit chyby aplikace a nahlásit je zpět vývojářům, kteří pak problémy řeší.
Typy hrotového testování
Spike testy budou mít různé formy. Zde je přehled.
Pro testování špiček lze použít většinu nástrojů pro testování výkonu. Pojďme si však oprášit ty nejběžnější. Jsou preferovány pro jejich specifičnost úkolu, ale neřadil jsem je v žádném pořadí.
#1. BlazeMeter
BlazeMeter je komplexní platforma pro nepřetržité testování pro různé scénáře, jako je testování špiček, monitorování API, funkční testování, falešné služby a data.
BlazeMeter vám poskytuje masivní test přímo z vašeho IDE pro testování zátěže a výkonu. Z tohoto důvodu se celosvětově používá k přípravě aplikací pro streamování sportu, které zvládají miliony lidí po celém světě.
Pokud jde o monitorování API, může BlazeMeter vytvářet a provádět testy během několika minut, aniž by došlo ke snížení kvality. Také vás upozorní na problémy s provozem API dříve, než to bude mít významný dopad na koncové uživatele.
Mezi nejnovější funkce Blaze využívá umělou inteligenci, která zase urychluje testování. Můžeš požádat o demo začít s novými funkcemi, jako je profiler řízený daty AI, který vám umožní robustně identifikovat pevně zakódovaná data a automaticky generovat data z předdefinovaných seznamů, vytváření testovacích dat řízené umělou inteligencí, které vám umožní zefektivnit generování testovacích dat převodem textu na testovací data funkce a testování chaosu, kde posilujete odolnost systému pomocí testovacích dat řízených umělou inteligencí, abyste zpochybnili systémy a určili zranitelnosti.
#2. Apache JMeter
Apache JMeter je open-source automatizační testovací software. Původně byl navržen k testování funkčního chování a kvantifikaci výkonu webových aplikací. Rámec lze použít k testování statických a dynamických aplikací.
Můžete simulovat velké zatížení serveru (a skupiny) a testovat objekty/sítě při různém zatížení. I když to vypadá jako prohlížeč, není. To znamená, že neprovádí úlohy prohlížeče, jako je vykreslování HTML nebo provádění JavaScriptu. Pokud chcete rozšířit jeho funkčnost o vykreslení výstupu HTML, můžete použít Postprocesor JSR223 nebo JSSR Sampler ke spuštění vlastního kódu JavaScript, který se má spustit po požadavcích.
JMeter má několik funkcí, včetně testování zátěže a výkonu více aplikací, serverů a typů protokolů, jako je web – HTTP, služby SOAP/REST, databáze, e-maily a objekty Java. Je vysoce rozšiřitelný a dobře funguje s příkazovým řádkem pro všechny operační systémy kompatibilní s Javou.
Jednou superschopností, kterou jsem v JMeteru našel, je jeho snadná korelace prostřednictvím extrakce dat z populárních formátů, jako jsou JSON, XML, HTML a dalších textových formátů. Zde je a rychlý začátek používání Apache JMeter.
#3. Locust
Locust je open-source nástroj pro zátěžové testování. Je škálovatelný a skriptovatelný. Na rozdíl od jiných nástrojů, které vás omezují na uživatelské rozhraní (UI), jazyk specifický pro doménu nebo nabubřelé XML, Locust používá prostý kód; používáte běžné programovací konstrukce Pythonu.
Spuštěním každého uživatele v jeho greenletu (odlehčený proces/korutina) vám Locust umožňuje psát testy podobné psaní blokového kódu namísto použití zpětných volání nebo jiných mechanismů.
Locust je navíc založen na událostech (zaměstnávání gevent) a umožňuje, aby jeden proces zvládl tisíce souběžných uživatelů. Ve výsledku to usnadňuje provádění zátěžových testů na více strojích.
Jeho webové uživatelské rozhraní je k dispozici pro volitelné použití, což usnadňuje jeho použití v kanálu CI/CD. Můžete jej použít k zobrazení průběhu testů s implementovanými variacemi zatížení. Zatímco Locust nativně pracuje s webovými stránkami a službami, lze jej použít na jakémkoli protokolu. Jen musíte napsat klientovi pro váš konkrétní případ použití popř prozkoumat některé vytvořené komunitou.
Výhody Spike Testování
Spike testování má mnoho výhod. Proaktivní identifikací problémů můžete vyřešit všechny překážky výkonu dříve, než se rozvinou v kritické problémy. Vezmeme-li v úvahu aspekty, jako je spolehlivost softwaru, testování špiček zajišťuje, že váš systém je stabilizován prostřednictvím nepředvídatelných událostí.
Z hlediska uživatelského dojmu se skokové testování vyhýbá prostojům a souvisejícím finančním nákladům a nákladům na pověst. Uživatelé očekávají, že vaše stránky a aplikace budou plně funkční během špiček návštěvnosti, ať už běží kampaně nebo zahajují výprodeje na černý pátek.
Testování Spike vyhodnocuje sílu vašeho softwaru, připravuje jej na případy použití v reálném světě a chrání jej před zhroucením. Udržitelnosti softwaru lze dosáhnout pomocí špičkového testování.
Úspěšné hrotové testy odhalí nejhorší možné scénáře, které nejsou zaměřeny na standardní testovací postupy. Testování Spike reguluje výkon softwaru tím, že řeší všechny problémy s výkonem a vylaďuje jej na kvalitní produkt s bezproblémovými zkušenostmi.
Omezení hrotového testování
Za zmínku stojí nevýhody hrotového testování. Potřeba spouštět spike testy v unikátním (testovacím) prostředí vyžaduje nastavení speciálních testovacích podmínek, což proces trochu prodražuje. Je to důsledek složitosti a náročnosti zdrojů. Zvládání složitých postupů vyžaduje odborné znalosti, v tomto případě inženýry testování softwaru.
Při provádění testů existuje možnost, že by se vaše aplikace mohla zpomalit, zhoršit nebo se úplně zastavit. Na rozdíl od jiných výkonnostních testů je metoda hrotů časově náročná. Opět platí, že simulace přesných špiček v reálném světě může být náročná.
Nejlepší postupy pro testování hrotů
Jak jste viděli, testování špiček je klíčovým hráčem při testování výkonu, který zvyšuje odolnost a spolehlivost webových aplikací při vysokém zatížení. Jeho použití náhlých, neočekávaných špiček provozu pomáhá vývojářům identifikovat a zmírňovat problémy s výkonem, čímž zajišťuje pozitivní uživatelskou zkušenost a stabilitu systému.
Pokud vaše organizace potřebuje test špiček, musíte si stanovit jasné cíle a měřítka testování. Musí být realističtí. Proč? Žádná webová aplikace nezvládne neomezený provoz, automatické škálování okamžitě nebo donekonečna a okamžité obnovení. Stanovení cílů určí správné metriky sledování, které mohou zahrnovat:
- Doba odezvy – Jak dlouho aplikaci trvá odeslání požadavků.
- Chybové odpovědi – počet odpovědí způsobujících chyby.
- Propustnost – záznam nebo transakce za sekundu.
- Využití zdrojů – Jak software využívá centrální procesorovou jednotku (CPU) a paměť.
Pokud jsou výše uvedené metriky ve vašem seznamu sledování, můžete mít několik otázek. Obsahují:
- Kolik uživatelů by měla moje aplikace obsluhovat?
- Jaké úrovně latence mám u svých uživatelů očekávat?
- Do jaké míry je využit CPU/paměť?
- Kolik chyb se vyskytuje?
- Jak dlouho trvá aplikaci, než se zotaví z hrotu?
Zpátky k cílům, omezte svůj test na realistické limity; To je levnější. Zvládání masivního provozu při vysoké rychlosti vyžaduje spoustu práce a je nákladné. Občas může být nutné upravit architekturu, nahradit nebo přepnout datové modely nebo upravit základní obchodní logiku a provozní modely.
Můžete také zvážit provedení výzkumu s cílem porozumět cestě uživatele. Je velký rozdíl mezi tím, když máte na vstupní stránce tisíce uživatelů a stejný počet uživatelů, kteří procházejí web elektronického obchodu, když nakupují položky. Pochopení toho, jak uživatelé interagují s vaším softwarem, bude směrovat dotazy na server a ze serveru, což následně povede k procesu testování špiček. To znamená, že vás nasměrujete na správné nástroje pro testování špiček, spustíte testy, odstraníte úzká místa výkonu a celý proces zopakujete/iterujete, abyste splnili zadané potřeby.
Prozkoumejte další nástroje pro testování softwaru a posuňte své testovací dovednosti na další úroveň.