如何提高软件性能

用户恨不能让软件有无限的性能,但作为软件技术人员,我们需清楚地认识到,那种理想化的要求是不可能的。

在上面的分析中,我们得知软件性能是软件运行空间和时间综合考虑的解决方案。那么其实满足用户的性能需求,只有以下3种方案:

1.消除软件对空间和时间不必要的浪费

一个最明显的例子就是内存泄漏问题,它被开发人员看做是大忌。

严格地说,内存泄漏应该属于软件程序设计的一种缺陷,该缺陷直接导致了程序在运行过程中无法释放不再需要的内存空间,从而造成内存资源浪费,严重的会造成无可用内存,导致系统崩溃。具体来说,当用户程序在运行过程中需要动态获得内存时,操作系统总是从堆(heap)上分配相应的空间给应用,分配的结果是将该堆内存的起始地址通过指针返回给应用。正常情况下,使用完这块内存后,应通过系统调用主动通知操作系统回收这些堆内存以便重用。但是,如果由于设计缺陷导致在某些情况下程序没有主动地通知到操作系统,而后应用又失去了对这块内存的引用时,则该堆内存块将成为既不受程序控制,又不能被系统回收重用的“孤儿”内存,这便是我们所指的内存泄漏。

解决:在程序堆上分配内存后,要在使用完后及时释放,同时避免野指针的产生,比如string1。

原理:内存是软件运行的重要的空间资源,内存泄漏实际上是浪费了软件的空间资源。因此,内存泄漏对软件的性能影响十分重要。

另外,对于程序在时间上的浪费,我们通常是采用优化算法和数据结构的解决策略。

最近几年,很多知名软件公司在招聘软件测试人员,考察代码能力的时候,内存泄露和算法优化是经常的试题之一。这说明了用户对软件性能的要求越来越严格,已经传递到了软件公司。

2.以空间换时间51Testing

软件的高性能并不是凭空产生的,在解决了空间和时间浪费的问题之后,如果用户还有更高的性能要求,我们软件人员只好“偷梁换柱”,做一下调整,而这种调整往往是很灵活的。

空间换时间是软件人员解决性能问题最常见的方法。是在系统功能正常的前提下增大软件空间开销的方法来缩减运行的时间。一般的方法有算法调整、并行计算方法、体系结构方法和一些不是“办法”的办法。

通常的解决方案有Cache缓存、数据库的index等。

一个动态网站服务器总发生CPU耗尽的问题,因此造成给用户的响应缓慢或者长时间没有响应,进而引起Server的宕机。经调查分析,网站首页是个PHP程序,每次用户访问都要多次查询数据库,也没有Cache机制,数据库查询负荷过高,耗尽CPU。

解决:改写网站首页以及部分频繁访问的程序,增加Cache机制,减少数据库访问。

原理:将常用数据放在服务器的内存中,虽然增加了内存的开销,但带来了时间上的优化,对用户而言,提高了处理速度。

3.以时间换空间

时间换空间的方案解决性能问题的情形比较少。有时会出现在对内存要求十分苛刻的地方,比如嵌入式操作系统中。

以上是我们从简单的程序例子来理解性能解决方案,但现实要远远复杂得多,因为随着软件系统功能的复杂强大,软件的规模也在不断扩大,我们不可能完全自己开发程序,很多时候是利用已有的平台和中间件资源。在这种场景下,我们应该怎样考虑性能问题呢?

第一,软件系统设计的架构及技术平台

软件在设计阶段一旦决定采用哪种架构和技术,其性能也就注定只能在一定的范围内变动了。这就是“先天”因素。比如在上节讲到的一个删除/增加数据的业务操作,如果用户对时间非常苛刻,密集型计算、在线的大数据量统计和分析等应用,这些场景通常J2EE不能够很好地解决,使用C++或者其他平台搭建会更合理些。如果在这些场景下硬要采用J2EE架构,那么开发和设计人员如何绞尽脑汁,优化设计和程序,也不会满足用户的性能要求。

第二,中间件的设置和优化

这里的中间件是广义的中间件,是应用程序调用的第三方软件,包括操作系统、数据库、Web服务器、消息服务器等。我们不能改变中间件的程序,只能通过调优手段来提高它所支持的软件系统的性能。

第三,硬件的配置

这里包括服务器硬件配置和网络环境。服务器硬件包括内存、CPU等,网络环境有交换机、路由器等。

在信息技术日新月异的今天,顺应世界经济一体化的潮流,中国软件行业加强了与世界同行的沟通与交流,基于本身提高软件质量的迫切需要,在国外优秀的软件企业中被证明为提高软件质量行之有效的途径,软件测试开始越来
越受国内软件行业重视。各种各样的测试工具和测试理论,也都逐渐被我们所熟知。软件测试也开始成为人们平时谈论和网上探讨的热点话题。
在软件测试倍受注目的情况下,身为一名软件测试人员,如何高质量的完成公司交给的测试任务,无疑是我们应该考虑首要问题。从事软件测试已近两年,从刚开始的一脸茫然,到如今的手到擒来,期间也经历了很多曲折,总结这两年来的经念教训,我认为有必要就软件性能测试这个话题和大家展开探讨,与大家共同分享软件测试的得失,为提高我们的测试水平尽一分薄力。
引言
作为评价产品性能的重要手段,性能测试在软件测试工作中占的比重一直很大,要最终提供一份准确,权威的测试报告,测试人员的努力工作自然不可或缺,但更重要的是测试人员清晰的工作思路,简洁的测试流程和良好的测
试方法。
目前性能测试存在的问题
总结以往进行的性能测试,虽然测试人员自始至终对测试工作都做到了认真负责,但测试报告出炉后,大家总觉得美中不足,对测试结果都心存疑虑,尤其在那些时间跨度较长、针对不同的测试对象的性能对比测试中,或多或少
都存在以下几个方面的问题:
1. 测试准备不充分,测试目标不明确,测试计划不详细;
2. 缺乏测试以及针对测试对象的技术储备;
3. 测试环境的稳定性及前后一致性不足;
4. 测试数据精确性和代表性不足;
5. 测试描述不精练;
下面,我们就剖析以上问题的同时,探讨一下如何解决这些问题。
性能测试准备
这是一个经常被测试人员忽略的环节,在接到测压任务后,基于种种其它因素的考虑,测试人员往往急于进度,立即投入到具体的测试工作去了,测试、记录、分析,忙的不亦乐乎,工作进行了一半才发现,或是硬件配置不符
合要求,或是网络环境不理想,甚至软件版本不对,一时弄得骑虎难下,这都是没有做好测试准备惹的祸。
那么我们应该如何做好性能测试的准备工作呢?
做软件项目有需求调查、需要分析,我们做测试也一样。在拿到测试任务后,我们首要的任务就是分析测试任务,在开始测试前,我们至少要弄清以下几个问题:
a) 要测试什么或测试的对象是谁?
b) 要测试什么问题或我们想要弄清楚或是论证的问题?
c) 哪些因素会影响测试结果?
d) 需要怎样的测试环境?
e) 应该怎样测试?
只有在认真调查测试需求和仔细分析测试任务后,才有可能弄清以上一系例的问题,只有对测试任务非常清楚,测试目标极其明确的前提下,我们才可能制定出切实可行的测试计划。
明确测试目标,详尽测试计划
在对测试需求充分了解的基础上,制定尽可能详细的测试计划,对测试的实施是大有裨益的。测试计划的制定,大多专业的测试书籍多有详述,故本文不再鏊述。
测试技术准备
在目前的大环境下,要求测试人员在短时间撑握所有的软、硬件知识是不太现实的,但平时测试人员应抓紧对测试工具和测试理论的研究,在测试计划中,应给研究测试对象和测试工具分配充足的学习时间,只有在充分撑握测
试工具,完全了解测试对象的前提下,我们才能够实施测试。建力在错误的认识上的测试,既使你再努力,结果也是背道而驰,也很难证明问题,更不用说用这样的测试报告去说服用户。
配置测试环境
只有在充分认识测试测试对象的基础上,我们才知道每一种测试对象,需要什么样的配置,才有可能配置一种相对公平、合理的测试环境(这在性能对比测压中尤其重要)。
考虑到其它因素,如网络锁、网速、显示分辩率,数据库权限、容量等对测试结果的影响。如条件允许,我们最好能配置几组不同的测试环境。
测试数据的获取和处理
在所有的测试中,测试数据的收集工作都是较为困难的,Gis软件更是如此,每一种软件都有它的文件格式,有的软件还有几种格式。在这种情况下,我们只能把第三方格式的数据转换成每一种被测试软件自已的格式。同时,
还应对数据作一定的处理,如处理数据冗余,处理显示风格等。如在测试时会更新数据,操作前一定要备份数据。
其外,还应评估数据格式和数据量对测试的影响,如有必要,应准备多组数据。
最后,一定要检查测试数据的有效性,避免损坏数据对测试结果的影响。
如何开展性能测试
测试前期的准备工作纷繁复杂,做好测试准备工作,已是完成了测试工作的一大半,但要产生一份具有说服力的测试报告,还应正确把握测试的强度,保持测试的一致性,提高测试的精度。
判断软件的好坏,要看软件解决实际应用的能力,只有在一定的测试强度下,才能测试出各种软件资源的消耗率,软件运行的速度,软件的稳定性。通过对比在不同的测试强度下,不同软件每一个功能模块解决实际问题的能力和
软件运行的效率,我们才可能判断出不同软件的每一个模块的强弱,甚至于整个软件的优劣。
性能测试开始后,所有参数的输入都应遵循统一的标准,无论是哪一个环节,哪怕是一点点偏差,都应立即纠正,觉不能心存侥幸。要特别注意外部环境对测试结果的影响,如果在整个测试过程中,外部境不一致,如网速、机器
内存使用率不一样,就有可能导制测试结果与实际情况有出入。
如何总结性能测试
对测试的终结,实际就是对测试数据的分析和处理。我们测试工作做的再好,如最终到用户手中的是一堆杂乱无章的数据,那也是美中不足。
首先,我们最好从所有的测试数据中,筛选出具有代表意义的数据,做出统计图,然后和开发人员一起,认真分析数据,找出软件存在的问题,得出测试结论。
大多数用户,真正需要的就是科学、客观的测试结论。
结论
各种软件性能测试,范围大小不同,强度高底有别,但只要本着认真、客观,科学的工作态度,遵循本文论述的方法,做好测试工作是不难的。
本篇文章主要谈的是软件性能测试方面的问题,相信对其它方面的软件测试也有一定的借鉴作用。




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