Python+Pytest实现压力测试详解

2023-03-13 07:38:23
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1.程序说明1.1 设置测试参数1.2 初始化测试结果1.3 定义测试函数1.4 创建线程、执行线程、等待1.5 计算测试结果1.6 将测试结果写入文件2.程序执行2.1 直接执行2.2 加个装饰器然后出报告3.案例缺陷4 完整源码

在现代Web应用程序中,性能是至关重要的。为了确保应用程序能够在高负载下正常运行,我们需要进行性能测试。 今天,应小伙伴的提问, 田辛老师来写一个Pytest进行压力测试的简单案例。 这个案例的测试网站我们就隐藏了,不过网站的基本情况是:

    阿里框架:FastAdmin.net

    1.程序说明

    1.1>

    首先,田辛老师做的第一件事情就是设置测试参数。代码如下

    # 定义测试用例  
    def test_performance():  
        # 设置测试参数  
        url = 'http://www.a.com/'  
        num_threads = 20  
        num_requests = 200  
        timeout = 5
    

    这里面,田老师设置了网站的URL, 线程数, 每个线程的请求次数,以及超时时间。 可以看到, 这里面田老师一共会做4000次请求。

    1.2>

    这段代码我想不需要田老师多讲, 这里做一个提示:注意缩进, 这段代码仍然在测试用例test_performance内。

        # 初始化测试结果  
        response_times = []  
        errors = 0  
        successes = 0
    

    1.3>

    接下来, 田老师定义了一个内部函数。这个函数就是在某一线程内完成设定次数的请求。

        # 定义测试函数  
        def test_func():  
            nonlocal errors, successes  
            for _ in range(num_requests):  
                try:  
                    start_time = time.time()  
                    requests.get(url, timeout=timeout)  
                    end_time = time.time()  
                    response_time = end_time - start_time  
                    response_times.append(response_time)  
                    successes += 1  
                except requests.exceptions.RequestException:  
                    errors += 1
    

    1.4>
        # 创建测试线程  
        threads = []  
        for _ in range(num_threads):  
            t = threading.Thread(target=test_func)  
            threads.append(t)  
          
        # 启动测试线程  
        for t in threads:  
            t.start()  
          
        # 等待测试线程结束  
        for t in threads:  
            t.join()
    

    1.5>
        # 计算测试结果  
        total_requests = num_threads * num_requests  
        throughput = successes / (sum(response_times) or 1)  
        concurrency = num_threads  
        error_rate = errors / (total_requests or 1)  
        cpu_usage = psutil.cpu_percent()  
        memory_usage = psutil.virtual_memory().percent
    

    1.6>
        # 将测试结果写入文件  
        with open('performance_test_result.txt', 'w') as f:  
            f.write(f'总请求数:{total_requests}\n')  
            f.write(f'总时间:{sum(response_times):.2f}s\n')  
            f.write(f'吞吐量:{throughput:.2f} requests/s\n')  
            f.write(f'并发数:{concurrency}\n')  
            f.write(f'错误率:{error_rate:.2%}\n')  
            f.write(f'CPU利用率:{cpu_usage:.2f}%\n')  
            f.write(f'内存利用率:{memory_usage:.2f}%\n')
    

    2.程序执行

    2.1>

    在PyCharm里面直接执行这段代码, 得出的结果是:

    总请求数:4000  
    总时间:1837.65s  
    吞吐量:2.17 requests/s  
    并发数:20  
    错误率:0.12%  
    CPU利用率:4.10%  
    内存利用率:88.60%

    2.2>

    如果在PyCharm里面直接执行上面的代码, 虽然我们把结果写在文件中,但是, 不好看呀。

    所以呢,田老师再额外介绍一个方法,这个方法能够生成一个相对美观的测试报告出来。

    2.2.1 声明压力测试

    首先在定义用例的时候通过装饰器声明这是一个压力测试:

    # 定义测试用例  
    @pytest.mark.performance  
    def test_performance():  
        # 设置测试参数  
        url = 'http://www.a.biz/'  
        num_threads = 20
    

    2.2.2 在命令行中通过pytest命令执行测试

    第二步, 在命令行中执行测试

      -v 用于显示详细的测试结果--html 用于指定输出报告的位置。 这个参数需要依赖包:pytest-html

      $ pytest  -v --html=report.html  test_a.py   

      输出执行结果是:

      ======================== test session starts =================================
      platform win32 -- Python 3.10.9, pytest-7.2.1, pluggy-1.0.0 -- D:\python-grp\miniconda_env\py3.10_playwright\python.exe
      cachedir: .pytest_cache
      metadata: {'Python': '3.10.9', 'Platform': 'Windows-10-10.0.22624-SP0', 'Packages': {'pytest': '7.2.1', 'pluggy': '1.0.0'}, 'Plugins': {'allure-pytest': '2.12.0', 'base-url': '2.0.0', 'html': '3.2.0', 'metadata': '2.0.4', 'ordering': '0.6', 'playwright': '0.3.0'}, 'JAVA_HOME': 'D:\\java-grp\\jdk\\', 'Base URL': ''}
      rootdir: E:\develop\python\pytest-training\test
      plugins: allure-pytest-2.12.0, base-url-2.0.0, html-3.2.0, metadata-2.0.4, ordering-0.6, playwright-0.3.0
      collected 1 item                                                                                                                                                                 

      test_a.py::test_performance PASSED                                                                                                                                 [100%]

      ========================== warnings summary ================================= 
      test_a.py:25
        E:\develop\python\pytest-training\test\test_a.py:25: PytestUnknownMarkWarning: Unknown pytest.mark.performance - is this a typo?  You can register custom marks to avoid this warning - for details, see https://docs.pytest.org/en/stable/how-to/mark.html
          @pytest.mark.performance

      -- Docs: https://docs.pytest.org/en/stable/how-to/capture-warnings.html
      -- generated html file: file:///E:/develop/python/pytest-training/test/report.html -- 
      ================= 1 passed, 1 warning in 99.09s (0:01:39) =================== 

      (D:\python-grp\miniconda_env\py3.10_playwright) E:\develop\python\pytest-training\test>

      最终生成的报告是:(有点长, 截取了关键部分)

      3.案例缺陷

      因为时间关系,>

      如果要在本地获取服务器的CPU,内存,IO等情况,有一个监控神器:Prometheus。不过这东西配置起来又是另一个话题, 且听后话~哈哈(55555, 好像,又刨了一个坑)

      4>
      #!/usr/bin/env python  
      # -*- coding:utf-8 -*-  
      """  
      #-----------------------------------------------------------------------------  
      #                     --- TDOUYA STUDIOS ---  
      #-----------------------------------------------------------------------------  
      #  
      # @Project : pytest-training  
      # @File    : test_a.py  
      # @Author  : tianxin.xp@gmail.com  
      # @Date    : 2023/3/10 14:39  
      #  
      # 压力测试案例  
      #  
      #--------------------------------------------------------------------------"""  
      import threading  
      import time  
        
      import psutil  
      import pytest  
      import requests  
        
        
      # 定义测试用例  
      @pytest.mark.performance  
      def test_performance():  
          # 设置测试参数  
          url = 'http://www.tdouya.biz/'  
          num_threads = 20  
          num_requests = 200  
          timeout = 5  
        
          # 初始化测试结果  
          response_times = []  
          errors = 0  
          successes = 0  
        
          # 定义测试函数  
          def test_func():  
              nonlocal errors, successes  
              for _ in range(num_requests):  
                  try:  
                      start_time = time.time()  
                      requests.get(url, timeout=timeout)  
                      end_time = time.time()  
                      response_time = end_time - start_time  
                      response_times.append(response_time)  
                      successes += 1  
                  except requests.exceptions.RequestException:  
                      errors += 1  
        
          # 创建测试线程  
          threads = []  
          for _ in range(num_threads):  
              t = threading.Thread(target=test_func)  
              threads.append(t)  
        
          # 启动测试线程  
          for t in threads:  
              t.start()  
        
          # 等待测试线程结束  
          for t in threads:  
              t.join()  
        
          # 计算测试结果  
          total_requests = num_threads * num_requests  
          throughput = successes / (sum(response_times) or 1)  
          concurrency = num_threads  
          error_rate = errors / (total_requests or 1)  
          cpu_usage = psutil.cpu_percent()  
          memory_usage = psutil.virtual_memory().percent  
        
          # 输出测试结果  
          print(f'总请求数:{total_requests}')  
          print(f'总时间:{sum(response_times):.2f}s')  
          print(f'吞吐量:{throughput:.2f} requests/s')  
          print(f'并发数:{concurrency}')  
          print(f'错误率:{error_rate:.2%}')  
          print(f'CPU利用率:{cpu_usage:.2f}%')  
          print(f'内存利用率:{memory_usage:.2f}%')  
        
          # 将测试结果写入文件  
          with open('performance_test_result.txt', 'w') as f:  
              f.write(f'总请求数:{total_requests}\n')  
              f.write(f'总时间:{sum(response_times):.2f}s\n')  
              f.write(f'吞吐量:{throughput:.2f} requests/s\n')  
              f.write(f'并发数:{concurrency}\n')  
              f.write(f'错误率:{error_rate:.2%}\n')  
              f.write(f'CPU利用率:{cpu_usage:.2f}%\n')  
              f.write(f'内存利用率:{memory_usage:.2f}%\n')
      

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