软件性能的几个指标.doc

1、一 、 软 件 性 能 的 指 标1.1、 响 应 时 间响 应 时 间 是 指 系 统 对 请 求 作 出 响 应 的 时 间 。 直 观 上 看 ， 这 个 指 标 与 人 对软 件 性 能 的 主 观 感 受 是 非 常 一 致 的 ， 因 为 它 完 整 地 记 录 了 整 个 计 算 机 系 统 处理 请 求 的 时 间 。 由 于 一 个 系 统 通 常 会 提 供 许 多 功 能 ， 而 不 同 功 能 的 处 理 逻 辑也 千 差 万 别 ， 因 而 不 同 功 能 的 响 应 时 间 也 不 尽 相 同 ， 甚 至 同 一 功 能 在 不 同 输入 数 据 的 情 况 下 响

2、 应 时 间 也 不 相 同 。 所 以 ， 在 讨 论 一 个 系 统 的 响 应 时 间 时 ，人 们 通 常 是 指 该 系 统 所 有 功 能 的 平 均 时 间 或 者 所 有 功 能 的 最 大 响 应 时 间 。 当然 ， 往 往 也 需 要 对 每 个 或 每 组 功 能 讨 论 其 平 均 响 应 时 间 和 最 大 响 应 时 间 。 对 于 单 机 的 没 有 并 发 操 作 的 应 用 系 统 而 言 ， 人 们 普 遍 认 为 响 应 时 间 是 一个 合 理 且 准 确 的 性 能 指 标 。 需 要 指 出 的 是 ， 响 应 时 间 的 绝 对 值 并 不 能

3、直 接 反映 软 件 的 性 能 的 高 低 ， 软 件 性 能 的 高 低 实 际 上 取 决 于 用 户 对 该 响 应 时 间 的 接受 程 度 。 对 于 一 个 游 戏 软 件 来 说 ， 响 应 时 间 小 于 100 毫 秒 应 该 是 不 错 的 ，响 应 时 间 在 1 秒 左 右 可 能 属 于 勉 强 可 以 接 受 ， 如 果 响 应 时 间 达 到 3 秒 就 完全 难 以 接 受 了 。 而 对 于 编 译 系 统 来 说 ， 完 整 编 译 一 个 较 大 规 模 软 件 的 源 代 码可 能 需 要 几 十 分 钟 甚 至 更 长 时 间 ， 但 这 些 响 应

4、 时 间 对 于 用 户 来 说 都 是 可 以 接受 的 。 1.2、 系 统 响 应 时 间 和 应 用 延 迟 时 间虽 然 软 件 性 能 指 标 本 身 只 涉 及 软 件 性 能 的 度 量 ， 但 考 虑 到 软 件 性 能 测 试的 主 要 目 的 是 测 试 和 改 善 所 开 发 软 件 的 性 能 ， 对 于 复 杂 的 网 络 化 的 软 件 而 言 ，简 单 地 用 响 应 时 间 进 行 度 量 就 不 一 定 合 适 了 。 考 虑 一 个 普 通 的 网 站 系 统 。 开 发 该 网 站 系 统 时 ， 软 件 开 发 实 际 上 只 集 中在 服 务 器 端

5、 ， 因 为 客 户 端 的 软 件 是 标 准 的 浏 览 器 。 虽 然 用 户 看 到 的 响 应 时 间时 使 用 特 定 客 户 端 计 算 机 上 的 特 定 浏 览 器 浏 览 该 网 站 的 响 应 时 间 ， 但 是 在 讨论 软 件 性 能 时 更 关 心 所 开 发 网 站 软 件 本 身 的 “响 应 时 间 ”。 也 就 是 说 ， 可以 把 用 户 感 受 到 的 响 应 时 间 划 分 为 “呈 现 时 间 ”和 “系 统 响 应 时 间 ”， 前者 是 指 客 户 端 的 浏 览 器 在 接 收 到 网 站 数 据 时 呈 现 页 面 所 需 的 时 间 ， 而

6、 后 者 是指 客 户 端 接 收 到 用 户 请 求 到 客 户 端 接 收 到 服 务 器 发 来 的 数 据 所 需 的 时 间 。 显然 ， 软 件 性 能 测 试 更 关 心 “系 统 响 应 时 间 ”， 因 为 “呈 现 时 间 ”与 客 户 端计 算 机 和 浏 览 器 有 关 ， 而 与 所 开 发 的 网 站 软 件 没 有 太 大 的 关 系 。 如 果 仔 细 分 析 这 个 例 子 ， 还 可 以 把 “系 统 响 应 时 间 ”进 一 步 分 解 为“网 络 传 输 时 间 ”和 “应 用 延 迟 时 间 ”， 其 中 前 者 是 指 数 据 （ 包 括 请 求 数

7、 据和 响 应 数 据 ） 在 客 户 端 和 服 务 器 端 进 行 传 输 的 时 间 ， 而 后 者 是 指 网 站 软 件 实际 处 理 请 求 所 需 的 时 间 。 类 似 的 ， 软 件 性 能 测 试 也 更 关 心 “应 用 延 迟 时 间 ”。 实 际 上 ， 这 种 分 解 还 可 以 继 续 下 去 ， 如 果 该 网 站 系 统 使 用 了 数 据 库 ， 我 们可 以 把 “数 据 库 延 迟 时 间 ”分 离 出 来 ， 如 果 该 网 站 系 统 使 用 了 中 间 件 ， 还 可以 把 “中 间 件 延 迟 时 间 ”也 分 离 出 来 。 以 上 的 时 间

8、 分 解 实 际 上 有 两 方 面 的 目 的 。 首 先 ， 人 们 通 常 希 望 把 与 所 开发 软 件 直 接 相 关 的 延 迟 时 间 和 与 所 开 发 软 件 爱 你 不 直 接 相 关 的 延 迟 时 间 分 离开 ， 因 为 改 善 前 者 往 往 需 要 开 发 人 员 修 改 程 序 代 码 ， 而 改 善 后 者 不 需 要 开 发人 员 修 改 代 码 ， 很 多 时 候 ， 开 发 人 员 对 后 者 甚 至 是 无 能 为 力 的 。 其 次 ， 详 细的 分 解 有 助 于 开 发 人 员 分 析 哪 些 部 分 是 影 响 软 件 性 能 的 主 要 因

9、 素 ， 以 便 于 实时 性 能 改 善 方 案 。 1.3、 吞 吐 量吞 吐 量 是 指 系 统 在 单 位 时 间 内 处 理 请 求 的 数 量 。 对 于 无 并 发 的 应 用 系 统而 言 ， 吞 吐 量 与 响 应 时 间 成 严 格 的 反 比 关 系 ， 实 际 上 此 时 吞 吐 量 就 是 响 应 时间 的 倒 数 。 前 面 已 经 说 过 ， 对 于 单 用 户 的 系 统 ， 响 应 时 间 （ 或 者 系 统 响 应 时间 和 应 用 延 迟 时 间 ） 可 以 很 好 地 度 量 系 统 的 性 能 ， 但 对 于 并 发 系 统 ， 通 常 需要 用 吞

10、吐 量 作 为 性 能 指 标 。 对 于 一 个 多 用 户 的 系 统 ， 如 果 只 有 一 个 用 户 使 用 时 系 统 的 平 均 响 应 时 间是 t， 当 有 你 n 个 用 户 使 用 时 ， 每 个 用 户 看 到 的 响 应 时 间 通 常 并 不 是nt， 而 往 往 比 nt 小 很 多 （ 当 然 ， 在 某 些 特 殊 情 况 下 也 可 能 比 nt 大 ，甚 至 大 很 多 ） 。 这 是 因 为 处 理 每 个 请 求 需 要 用 到 很 多 资 源 ， 由 于 每 个 请 求 的处 理 过 程 中 有 许 多 不 走 难 以 并 发 执 行 ， 这 导 致

11、 在 具 体 的 一 个 时 间 点 ， 所 占 资源 往 往 并 不 多 。 也 就 是 说 在 处 理 单 个 请 求 时 ， 在 每 个 时 间 点 都 可 能 有 许 多 资源 被 闲 置 ， 当 处 理 多 个 请 求 时 ， 如 果 资 源 配 置 合 理 ， 每 个 用 户 看 到 的 平 均 响应 时 间 并 不 随 用 户 数 的 增 加 而 线 性 增 加 。 实 际 上 ， 不 同 系 统 的 平 均 响 应 时 间随 用 户 数 增 加 而 增 长 的 速 度 也 不 大 相 同 ， 这 也 是 采 用 吞 吐 量 来 度 量 并 发 系 统的 性 能 的 主 要 原

12、因 。 一 般 而 言 ， 吞 吐 量 是 一 个 比 较 通 用 的 指 标 ， 两 个 具 有 不同 用 户 数 和 用 户 使 用 模 式 的 系 统 ， 如 果 其 最 大 吞 吐 量 基 本 一 致 ， 则 可 以 判 断两 个 系 统 的 处 理 能 力 基 本 一 致 。 1.4、 并 发 用 户 数并 发 用 户 数 是 指 系 统 可 以 同 时 承 载 的 正 常 使 用 系 统 功 能 的 用 户 的 数 量 。与 吞 吐 量 相 比 ， 并 发 用 户 数 是 一 个 更 直 观 但 也 更 笼 统 的 性 能 指 标 。 实 际 上 ，并 发 用 户 数 是 一 个

13、非 常 不 准 确 的 指 标 ， 因 为 用 户 不 同 的 使 用 模 式 会 导 致 不 同用 户 在 单 位 时 间 发 出 不 同 数 量 的 请 求 。 一 网 站 系 统 为 例 ， 假 设 用 户 只 有 注 册后 才 能 使 用 ， 但 注 册 用 户 并 不 是 每 时 每 刻 都 在 使 用 该 网 站 ， 因 此 具 体 一 个 时刻 只 有 部 分 注 册 用 户 同 时 在 线 ， 在 线 用 户 就 在 浏 览 网 站 时 会 花 很 多 时 间 阅 读网 站 上 的 信 息 ， 因 而 具 体 一 个 时 刻 只 有 部 分 在 线 用 户 同 时 向 系 统

14、发 出 请 求 。这 样 ， 对 于 网 站 系 统 我 们 会 有 三 个 关 于 用 户 数 的 统 计 数 字 ： 注 册 用 户 数 、 在线 用 户 数 和 同 时 发 请 求 用 户 数 。 由 于 注 册 用 户 可 能 长 时 间 不 登 陆 网 站 ， 使 用注 册 用 户 数 作 为 性 能 指 标 会 造 成 很 大 的 误 差 。 而 在 线 用 户 数 和 同 事 发 请 求 用户 数 都 可 以 作 为 性 能 指 标 。 相 比 而 言 ， 以 在 线 用 户 作 为 性 能 指 标 更 直 观 些 ，而 以 同 时 发 请 求 用 户 数 作 为 性 能 指 标

15、 更 准 确 些 。 1.5、 资 源 利 用 率资 源 利 用 率 反 映 的 是 在 一 段 时 间 内 资 源 平 均 被 占 用 的 情 况 。 对 于 数 量 为1 的 资 源 ， 资 源 利 用 率 可 以 表 示 为 被 占 用 的 时 间 与 整 段 时 间 的 比 值 ； 对 于 数量 不 为 1 的 资 源 ， 资 源 利 用 率 可 以 表 示 为 在 该 段 时 间 内 平 均 被 占 用 的 资 源 数与 总 资 源 数 的 比 值 。 二 、 软 件 性 能 的 视 角2.1、 用 户 视 角对 用 户 而 言 ， 性 能 就 是 响 应 时 间 。 用 户 甚 至

16、 不 关 心 响 应 时 间 中 哪 些 是 软件 造 成 的 ， 哪 些 是 硬 件 造 成 的 。 但 用 和 感 受 到 的 响 应 时 间 既 有 客 观 成 分 ， 也有 主 观 成 分 ， 甚 至 是 心 理 因 素 。 2.2、 管 理 员 视 角管 理 员 需 要 使 用 软 件 提 供 的 管 理 功 能 等 手 段 来 方 便 普 通 用 户 使 用 。 这 类用 户 首 先 关 注 普 通 用 户 感 受 到 的 软 件 性 能 。 其 次 ， 管 理 员 需 要 进 一 步 关 注 如何 利 用 管 理 功 能 进 行 性 能 调 优 。 2.3、 开 发 人 员 视 角开 发 人 员 的 视 角 与 管 理 员 的 视 角 基 本 一 致 ， 但 开 发 人 员 需 要 更 深 入 地 关注 软 件 性 能 。 在 开 发 过 程 中 ， 开 发 人 员 希 望 能 够 尽 可 能 地 开 发 出 高 性 能 的 软件 。