如何使用ApacheJMeter在Web服务器上执行负载测试

介绍

在本教程中，我们将介绍如何使用 Apache JMeter 在您的 Web 应用程序环境中执行基本的负载和压力测试。 我们将向您展示如何使用图形用户界面来构建测试计划并针对 Web 服务器运行测试。

JMeter 是一个开源桌面 Java 应用程序，旨在负载测试和测量性能。 它可用于模拟各种场景的负载并以多种方式输出性能数据，包括 CSV 和 XML 文件以及图形。 因为它是 100% Java，所以它在支持 Java 6 或更高版本的每个操作系统上都可用。

先决条件

为了学习本教程，您需要有一台可以运行 JMeter 的计算机，以及一个用于负载测试的 Web 服务器。 除非您知道它们可以处理负载，否则不要对您的生产服务器运行这些测试，否则您可能会对服务器的性能产生负面影响。

您可以将本教程中的测试应用到您自己的任何 Web 应用程序中。 作为示例，我们正在测试的 Web 服务器是在 NYC2 DigitalOcean 数据中心的 LEMP 堆栈上运行 WordPress 的 1 CPU / 512 MB VPS。 JMeter 计算机在纽约市的 DigitalOcean 办公室运行（这与我们测试的延迟有关）。

请注意，JMeter 测试结果可能会受到多种因素的影响，包括 JMeter 可用的系统资源（CPU 和 RAM）以及 JMeter 和正在测试的 Web 服务器之间的网络。 通过在非图形模式下运行测试或将负载生成分布到多个 JMeter 服务器，可以增加 JMeter 可以在不影响结果的情况下生成的负载大小。

安装 JMeter

由于我们使用 Apache JMeter 作为桌面应用程序，并且使用的桌面操作系统种类繁多，因此我们不会介绍任何特定操作系统的 JMeter 安装步骤。 话虽如此，JMeter 很容易安装。 最简单的安装方法是使用包管理器（例如 apt-get 或 Homebrew），或从官方站点下载并解压缩 JMeter 二进制文件并安装 Java（版本 6 或更高版本）。

这是软件列表，带有档案链接，需要来运行JMeter：

• Oracle Java 或 OpenJDK（6 或更高版本）
• 阿帕奇 JMeter

根据您安装 Java 的方式，您可能需要将 Java bin 目录添加到您的 PATH 环境变量中，以便 JMeter 可以找到 Java 和 keytool 二进制文件。

此外，我们将您安装 JMeter 的路径（您将其解压缩到的目录）称为 $JMETER_HOME。 因此，如果您使用的是基于 Linux 或 Unix 的操作系统，则 JMeter 二进制文件位于 $JMETER_HOME/bin/jmeter。 如果您运行的是 Windows，则可以运行 $JMETER_HOME/bin/jmeter.bat。

作为参考，在编写本教程时，我们使用了以下软件版本：

• Oracle Java 7 更新 60、64 位
• JMeter 2.11

安装并运行 JMeter 后，让我们继续构建测试计划！

建立一个基本的测试计划

启动 JMeter 后，您应该会看到带有空 Test Plan 的图形用户界面：

测试计划由一系列测试组件组成，这些组件确定如何模拟负载测试。 当我们将这些组件添加到我们的测试计划中时，我们将解释如何使用它们。

添加线程组

首先，将 Thread Group 添加到 Test Plan：

1. 右键单击测试计划
2. 将鼠标悬停在 添加 >
3. 将鼠标悬停在 线程（用户）>
4. 点击线程组

Thread Group 具有三个影响负载测试的特别重要的属性：

• 线程数（用户）：JMeter 将尝试模拟的用户数。 将此设置为 50
• Ramp-Up Period（以秒为单位）：JMeter 将分配线程开始的持续时间。 将此设置为 10。
• Loop Count：执行测试的次数。 将此设置保留为 1。

添加 HTTP 请求默认值

HTTP Request Defaults 配置元素用于在我们的测试计划中设置 HTTP 请求的默认值。 如果我们想在测试中向同一服务器发送多个 HTTP 请求，这将特别有用。 现在让我们将 HTTP Request Defaults 添加到 Thread Group：

1. 选择线程组，然后右键单击它
2. 将鼠标悬停在 添加 >
3. 将鼠标悬停在 配置元素 >
4. 单击 HTTP 请求默认值

在 HTTP 请求默认值中，在 Web 服务器部分下，使用您要测试的 Web 服务器的名称或 IP 地址填写 服务器名称或 IP 字段。 在此处设置服务器使其成为该线程组中其余项目的默认服务器。

添加 HTTP Cookie 管理器

如果您的 Web 服务器使用 cookie，您可以通过将 HTTP Cookie 管理器添加到线程组来添加对 cookie 的支持：

1. 选择线程组，然后右键单击它
2. 将鼠标悬停在 添加 >
3. 将鼠标悬停在 配置元素 >
4. 点击 HTTP Cookie 管理器

添加 HTTP 请求采样器

现在您需要将 HTTP Request 采样器添加到 Thread Group，它表示每个线程（用户）将访问的页面请求：

1. 选择线程组，然后右键单击它
2. 将鼠标悬停在 添加 >
3. 将鼠标悬停在 采样器 >
4. 点击 HTTP 请求

在 HTTP 请求中，在 HTTP 请求部分下，使用您希望每个线程（用户）请求的项目填写 Path。 我们将其设置为 /，因此每个线程都将访问我们服务器的主页。 请注意，您不需要在此项中指定服务器，因为它已在 HTTP 请求默认值项中指定。

注意： 如果您想在测试中添加更多 HTTP 请求，请重复此步骤。 每个线程都将执行此测试计划中的所有请求。

在表侦听器中添加查看结果

在 JMeter 中，监听器用于输出负载测试的结果。 有多种监听器可用，其他监听器可以通过安装插件来添加。 我们将使用该表，因为它易于阅读。

1. 选择线程组，然后右键单击它
2. 将鼠标悬停在 添加 >
3. 将鼠标悬停在 Listener >
4. 点击在表中查看结果

您还可以为 Filename 键入一个值，以将结果输出到 CSV 文件。

运行基本测试计划

现在我们已经设置了基本的测试计划，让我们运行它并查看结果。

首先，通过单击 File 然后单击 Save 保存测试计划，然后指定所需的文件名。 然后在左侧窗格中选择 View Results in Table，然后从主菜单中单击 Run，然后单击 Start（或者只需单击下面的绿色开始箭头主菜单）。 当测试运行时，您应该在表中看到测试结果，如下所示：

解释结果

您可能会看到所有请求的状态都是“成功”（由带有复选标记的绿色三角形指示）。 之后，您可能最感兴趣的列是 Sample Time (ms) 和 Latency（示例中未显示）列。

• Latency：JMeter 发送请求和收到初始响应之间经过的毫秒数
• Sample Time：服务器完全服务请求所用的毫秒数（响应+延迟）

根据生成的表格，Sample Time 的范围是 128-164 ms。 这是基本主页（大约 55 KB）的合理响应时间。 如果您的 Web 应用程序服务器没有为资源而苦苦挣扎，如示例中所示，您的采样时间将主要受地理距离（通常会增加延迟）和请求项目的大小（这会增加传输时间）的影响。 您的个人结果将与示例不同。

因此，我们的服务器在我们模拟 50 个用户在 10 秒内（每秒 5 个）访问我们的 55 KB WordPress 主页的模拟中幸存下来，并获得了可接受的响应。 让我们看看当我们增加线程数时会发生什么。

增加负载

让我们在 10 秒内用 80 个线程尝试相同的测试。 在左侧窗格的线程组项中，将线程（用户）数更改为80。 现在单击 View Results in Table，然后单击 Start。 在我们的示例服务器上，这会产生下表：

如您所见，采样时间已增加到近一秒，这表明我们的 Web 应用程序服务器开始因请求而变得不堪重负。 让我们登录到我们的 VPS，快速查看负载测试期间的资源使用情况。

通过 SSH 登录到您的 Web 服务器并运行 top：

top

除非您有用户主动访问您的服务器，否则您应该看到 Cpu(s) % 用户使用率 (us) 应该非常低或 0%，并且 Cpu(s) % 空闲 ( id) 应该是 99%+，像这样：

现在，在 JMeter 中，再次开始测试，然后切换回 Web 服务器的 SSH 会话。 您应该会看到资源使用量增加：

在我们的示例中，CPU % 用户使用率为 94%，系统使用率 (sy) 为 4.7%，空闲率为 0%。 如上图所示，我们并没有耗尽内存，因此性能下降是由于 CPU 能力不足！ 我们还可以看到，为 WordPress 服务的 php5-fpm 进程正在使用大部分 CPU（大约 96% c 组合）。

为了在 10 秒内满足 80 个用户的模拟需求，我们需要增加 CPU 或优化我们的服务器设置以使用更少的 CPU。 对于 WordPress，我们可以将 MySQL 数据库（使用部分 CPU）移动到另一台服务器，还可以实现缓存（这将减少 CPU 使用率）。

如果您好奇，您可以调整测试中的线程数，以查看您的服务器在开始表现出性能下降之前可以处理多少。 在我们的 1 个 CPU 液滴示例中，它可以正常工作，直到我们在 10 秒内使用 72 个线程。

结论

JMeter 是一个非常有价值的工具，可用于确定应如何改进 Web 应用程序服务器设置，以减少瓶颈并提高性能。 现在您已经熟悉了 JMeter 的基本用法，可以随意创建新的测试计划来衡量您的服务器在各种场景中的性能。

我们用作示例的测试并不能准确反映普通用户的使用模式，但 JMeter 具有执行各种测试的工具，这些测试可能对您自己的环境有用。 例如，可以将 JMeter 配置为模拟用户登录到您的应用程序、客户端缓存以及通过 URL 重写处理用户会话。 还有许多其他内置的采样器、侦听器和配置工具可以帮助您构建所需的场景。 此外，还有一些 JMeter 插件可以增强其功能，可从 http://jmeter-plugins.org/ 下载。