性能分析与调优的原理(一）

最近一直纠结性能分析与调优如何下手，先从硬件开始，还是先从代码或数据库。从操作系统（CPU调度，内存管理，进程调度，磁盘I/O）、网络、协议（HTTP， TCP/IP ），还是从应用程序代码，数据库调优，中间件配置等方面入手。

 

单一个中间件又分web中间件（apache 、IIS），应用中间件（tomcat 、weblogic 、webSphere ）等，虽然都是中间件，每一样拎出来往深了学都不是一朝一夕之功。但调优对于每一项的要求又不仅仅是“知道”或“会使用”这么简单。起码要达到“如何更好的使用”。

 

常看到性能测试书中说，性能测试不单单是性能测试工程师一个人的事儿。需要DBA 、开发人员、运维人员的配合完成。但是在不少情况下性能测试是由性能测试人员独立完成的，退一步就算由其它人员的协助，了解系统架构的的各个模块对于自身的提高也有很大帮助，同进也更能得到别人的尊重。

 

再说性能调优之前，我们有必要再提一下进行测试的目的，或者我们进行性能测试的初衷是什么？

 

能力验证：验证某系统在一定条件具有什么样的能力。

 

能力规划：如何使系统达到我们要求的性能能力。

 

应用程序诊断：比如内存泄漏，通过功能测试很难发现，但通过性能测试却很容易发现。

 

性能调优：满足用户需求，进一步进行系统分析找出瓶颈，优化瓶颈，提高系统整体性能。

 

 

一般系统的瓶颈                                                  

 

性能测试调优需要先发现瓶颈，那么系统一般会存在哪些瓶颈：

 

硬件上的性能瓶颈：

 

一般指的是CPU、内存、磁盘I/O 方面的问题，分为服务器硬件瓶颈、网络瓶颈（对局域网可以不考虑）、服务器操作系统瓶颈（参数配置）、中间件瓶颈（参数配置、数据库、web服务器等）、应用瓶颈（SQL 语句、数据库设计、业务逻辑、算法等）。

 

 应用软件上的性能瓶颈：

 

一般指的是应用服务器、web 服务器等应用软件，还包括数据库系统。

 

例如：中间件weblogic 平台上配置的JDBC连接池的参数设置不合理，造成的瓶颈。

 

应用程序上的性能瓶颈：

 

一般指的是开发人员新开发出来的应用程序。

 

例如，程序架构规划不合理，程序本身设计有问题（串行处理、请求的处理线程不够），造成系统在大量用户方位时性能低下而造成的瓶颈。

 

 

 

操作系统上的性能瓶颈：

 

一般指的是windows、UNIX、Linux等操作系统。

 

例如，在进行性能测试，出现物理内存不足时，虚拟内存设置也不合理，虚拟内存的交换效率就会大大降低，从而导致行为的响应时间大大增加，这时认为操作系统上出现性能瓶颈。

 

 

 

网络设备上的性能瓶颈：

 

一般指的是防火墙、动态负载均衡器、交换机等设备。

 

例如，在动态负载均衡器上设置了动态分发负载的机制，当发现某个应用服务器上的硬件资源已经到达极限时，动态负载均衡器将后续的交易请求发送到其他负载较轻的应用服务器上。在测试时发现，动态负载均衡器没有起到相应的作用，这时可以认为网络瓶颈。

 

 性能测试出现的原因及其定位十分复杂，这里只是简单介绍常见的几种瓶颈类型和特征，而性能测试所需要做的就是根据各种情况因素综合考虑，然后协助开发人员\DBA\运维人员一起定位性能瓶颈。