novalon-manage-system/performance_tests

性能测试指南

概述

本目录包含Novalon管理系统的性能测试脚本，使用k6进行负载测试和压力测试。

前置条件

1. 后端服务运行：

   cd novalon-manage-api/manage-app
   mvn spring-boot:run
   

2. 数据库服务运行：

   docker-compose up -d postgres
   

3. k6安装：

   # macOS
   brew install k6
   
   # Linux
   curl https://github.com/grafana/k6/releases/download/v0.50.0/k6-v0.50.0-linux-amd64.tar.gz -L | tar xvz
   sudo mv k6-v0.50.0-linux-amd64/k6 /usr/local/bin/
   

测试场景

1. 基础性能测试

目标：测试系统在低负载下的性能表现

虚拟用户数：10
持续时间：7分钟
测试接口：健康检查、登录、用户列表

运行命令：

k6 run load_test.js

预期结果：

• 95%的请求响应时间<500ms
• 错误率<1%
• 系统稳定运行

2. 中等负载测试

目标：测试系统在中负载下的性能表现

虚拟用户数：50
持续时间：14分钟
测试接口：健康检查、登录、用户列表、角色列表、字典列表

运行命令：

k6 run load_test.js

预期结果：

• 95%的请求响应时间<500ms
• 错误率<1%
• 系统稳定运行

3. 高负载测试

目标：测试系统在高负载下的性能表现

虚拟用户数：100
持续时间：21分钟
测试接口：健康检查、登录、用户列表、角色列表、字典列表、系统配置、通知列表、操作日志

运行命令：

k6 run load_test.js

预期结果：

• 95%的请求响应时间<500ms
• 99%的请求响应时间<1000ms
• 错误率<1%
• 系统稳定运行

4. 压力测试

目标：测试系统在极限负载下的性能表现

虚拟用户数：100
持续时间：12分钟
测试接口：所有主要接口

运行命令：

k6 run load_test.js

预期结果：

• 识别系统性能瓶颈
• 验证系统稳定性
• 记录错误率

性能指标

关键指标

指标	描述	目标值
HTTP请求响应时间	请求从发送到接收的总时间	p95<500ms, p99<1000ms
HTTP请求失败率	失败请求占总请求的比例	<1%
HTTP请求速率	每秒处理的请求数	>100请求/秒
虚拟用户数	并发访问系统的用户数	根据测试场景
吞吐量	系统每秒处理的请求数	根据测试场景

性能阈值

thresholds: {
  http_req_duration: ['p(95)<500'],  // 95%的请求响应时间<500ms
  http_req_failed: ['rate<0.01'],   // 错误率<1%
}

测试结果分析

查看测试结果

k6会自动生成测试报告，包括：

1. 控制台输出：实时显示测试进度和结果
2. HTML报告：使用--out参数生成HTML报告
3. JSON报告：使用--out参数生成JSON报告

生成HTML报告

k6 run --out html=report.html load_test.js
open report.html

生成JSON报告

k6 run --out json=report.json load_test.js

性能优化建议

1. 数据库优化

• 添加适当的索引
• 优化慢查询
• 使用连接池
• 考虑读写分离

2. 缓存优化

• 使用Redis缓存热点数据
• 实现查询结果缓存
• 使用CDN缓存静态资源

3. 应用优化

• 优化算法复杂度
• 减少不必要的数据库查询
• 使用异步处理
• 实现请求合并

4. 基础设施优化

• 使用负载均衡
• 水平扩展应用实例
• 优化网络配置
• 使用更快的硬件

故障排查

问题1：连接超时

症状：大量请求失败，错误率高

解决方案：

• 检查后端服务是否正常运行
• 检查数据库连接是否正常
• 增加连接池大小
• 优化数据库查询

问题2：响应时间过长

症状：95%或99%的请求响应时间超过阈值

解决方案：

• 分析慢查询日志
• 添加数据库索引
• 优化应用逻辑
• 增加缓存

问题3：内存溢出

症状：应用崩溃或性能急剧下降

解决方案：

• 增加JVM堆内存
• 分析内存泄漏
• 优化对象创建
• 使用对象池

CI/CD集成

GitHub Actions示例

name: Performance Tests

on:
  schedule:
    - cron: '0 2 * * *'  # 每天凌晨2点运行
  workflow_dispatch:

jobs:
  performance-test:
    runs-on: ubuntu-latest
    services:
      postgres:
        image: postgres:15
        env:
          POSTGRES_DB: manage_system
          POSTGRES_USER: postgres
          POSTGRES_PASSWORD: postgres
        ports:
          - 55432:5432
        options: >-
          --health-cmd pg_isready
          --health-interval 10s
          --health-timeout 5s
          --health-retries 5

    steps:
      - uses: actions/checkout@v3

      - name: Set up Java
        uses: actions/setup-java@v3
        with:
          java-version: '21'
          distribution: 'temurin'

      - name: Build backend
        run: |
          cd novalon-manage-api
          mvn clean package -DskipTests

      - name: Start backend
        run: |
          cd novalon-manage-api/manage-app
          java -jar target/manage-app-1.0.0.jar &
          sleep 30

      - name: Install k6
        run: |
          curl https://github.com/grafana/k6/releases/download/v0.50.0/k6-v0.50.0-linux-amd64.tar.gz -L | tar xvz
          sudo mv k6-v0.50.0-linux-amd64/k6 /usr/local/bin/

      - name: Run performance tests
        run: |
          cd performance_tests
          k6 run --out json=performance-results.json load_test.js

      - name: Upload performance results
        uses: actions/upload-artifact@v3
        with:
          name: performance-results
          path: performance_tests/performance-results.json

最佳实践

1. 在非生产环境运行：性能测试应该在测试环境或预发布环境运行
2. 使用真实数据：使用与生产环境相似的数据量和数据分布
3. 监控系统资源：在测试过程中监控CPU、内存、磁盘、网络使用情况
4. 多次运行：多次运行测试以获得稳定的结果
5. 记录基准：建立性能基准，便于比较和改进
6. 分析瓶颈：根据测试结果分析性能瓶颈并优化
7. 持续优化：将性能测试集成到CI/CD流水线，持续监控和优化

联系方式

如有问题或建议，请联系：

• 作者：张翔
• 角色：全栈质量保障与研发效能工程师
• 项目：Novalon管理系统

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文档版本：1.0 最后更新：2026-03-24