背景
每逢618、11.11大促，都需要提前對系統進行壓力測試，盡早評估系統的各項執行指標，全面做好備戰。如果要準確的模擬使用者的場景進行壓力測試，就需要龐大體量的使用者資料支援，比如要對搜尋的介面進行大規模壓測，就需要大批量的搜尋詞來模擬介面的實際呼叫，而且這些搜尋詞最好是與使用者實際購物過程中所使用的一致，這樣才能對系統產生有效的壓力。那麼這些搜尋詞從何而來，怎麼產生，最直接有效的方式就是使用前台輸入的內容。為了達到這個效果，我們跟研發人員合作，在某幾台伺服器上開啟操作跟蹤日誌，記錄不同時刻的搜尋詞並進行儲存，在實際進行壓力測試的時候，讀取這些搜尋詞，輸入到介面中，完成相關的壓力測試；但是收集這些搜尋詞，對其進行二次處理，拼接可以實際呼叫的介面，都需要消耗大量的時間和成本。
流量複製與回放
針對上面提到的測試需求，我們實際使用了提取使用者輸入資料，線上服務與待發布服務進行比對測試等方法進行滿足外，同時也在積極探索另外一種高效的測試模式-流量複製與回放。
什麼是流量複製？
什麼是流量回放？
獲取到複製下來的流量以後，我們按照接收的時間順序，將它們一條一條的傳輸到待測試的服務中，讓測試服務產生相應的響應；相當於實際使用者幫助我們進行測試。
通常有以下幾種回放測試的情景：
(1) 複製下來什麼內容就回放什麼內容，即全量回放；
(2) 複製下來的內容進行一些預設規則的過濾，或者特殊的處理後，再進行回放，即選擇性回放；
tcpcopy是比較常用，極其優秀的流量複製回放工具，但是其對組網的要求較高，對於網路不熟悉的同學入門比較難，而且擴充套件起來也有些難度，為了便於測試人員方便使用，最好是能夠通過頁面進行簡單的設定後就可以達到理想的效果，我們嘗試開發了一款流量複製回放的平台-狙擊手測試平台。
平台化
3.1 平台特性
功能多樣：狙擊手測試平台能夠完成對特定系統服務(通過網域名稱區分)進行線上流量複製，並利用這些流量完成單機的效能調優測試，常態化壓測，以及對比性回歸測試等；
方便快捷：平台接入非常簡單，使用者僅需要填寫服務的網域名稱，並選擇網域名稱下需要進行壓測或者比對的介面名，即可進行週期性的常態化壓測和對比測試；
資料安全：狙擊手測試平台複製的資料對使用者是完全透明、無感知的，平台在設計之初就充分考慮了使用者資料的安全性，不會存在資料洩露的問題；
可追溯性：每次測試結果均會進行持久化操作，方便測試人員、開發人員進行資料查詢以及問題復現，並能夠形成某段週期內的趨勢性資料；
可擴充套件性：流量復**務，流量回放服務都是分布式實現，並統一進行排程管理，非常易於擴充套件。
3.2 平台基礎架構
狙擊手測試平台主要由流量控制和管理中心、流量復**務、流量處理服務、流量回放服務以及流量跟蹤和資料持久化中心5大核心模組組成。
流量復**務：主要負責從線上服務中複製流量，做到隨用隨複製，不需要的時候保持靜默，不損耗系統資源。
流量處理服務：主要負責對線上複製的流量進行處理，這裡包括離線處理和實時處理兩大類，主要是過濾掉不需要進行回放的介面，比如寫庫型別的介面，如果直接回放到測試服務中，也會進行對應的寫庫操作，如果正好共用同一套資料庫，就會造成大量髒資料，甚至對整體的業務流程產生影響。
流量回放服務：接收處理過的流量，進行回放，支援並行產生大量併發的流量，達到壓測的目的。
流量跟蹤和資料持久化中心：從流量複製到流量回放，整個過程跟蹤，以及產生的請求和響應資料，比如壓測的實際效果，qps、cpu等資料，均需要進行持久化儲存，進行分析，及時發現問題。
3.3 平台功能
常態化壓測是以一定的頻率對系統的單機服務進行壓測，通常是以固定的請求量或者固定的cpu使用率進行，經過週期性積累，可以發現單機服務效能的變更情況(由於服務經常會進行上線操作，為防止效能的衰減，對系統服務進行常態化壓測就顯得尤為重要)。一次正常的常態化壓測會經歷如圖所示的五個過程：
常態化壓測與傳統壓測平台的主要區別在於：傳統壓測平台通常需要使用者提供測試報文鏈結，提供可用的測試資料，編寫測試指令碼等工作；常態化壓測是全自動方式執行，不需要人工干預，也不需要使用者組織請求報文，提取測試資料等較為複雜的行為；在一定程度上可以作為傳統壓測平台的有效補充。
動態回歸
動態回歸測試是流量複製與回放的另乙個典型應用，將線上服務的流量複製後，經過流量處理，實時回放到被測服務中，被測服務可能是包含了新的功能點即將上線的服務。這個過程中一邊複製一邊回放，一邊同步進行返回值的結果對比，經過以上對比測試後，能夠提公升服務上線的成功率。
效果及不足
4.1 應用接入
平台的接入非常簡單，業務僅需提供接入的網域名稱，並提供一台部署了服務但已摘除流量的機器作為被測服務，在平台上設定好目標qps以及自動執行的時間，即完成接入過程。
4.2 運營結果
以上是某個業務一段時間累計的常態化壓測結果趨勢資料，圖中可以看到qps、cpu在這段時間的變化趨勢，根據這個變化的趨勢，我們可以去檢視詳細資料，並分析降低的原因是什麼，以及後續公升高的原因又是什麼，是不是因為某次上線引起了相應的變化。
目前平台已經對30個左右的核心服務進行了常態化壓測的跟蹤，對於系統單機容量的評估起到了非常重要的參考作用。
4.3 平台不足
協議支援：由於業務大部分處於前台，而且基本都是http介面，所以平台設計之初就僅僅支援http協議的複製與回放，後續我們也將根據實際需求，嘗試對公司內部jsf協議介面的零門檻複製與回放；
常態化壓測：目前常態化是週期性開展，後續也將嘗試與持續交付平台、穹天平台對接，做到事件觸發，有變更就壓測，就比對，讓每一次壓測和比對都能產生有效結果；
寫介面：由於回放後對寫介面的操作，可能會產生髒資料，這些還依賴於業務側進行相應的髒資料過濾，或者對寫介面的回放操作進行必要的**，鑑於以上問題的風險，寫介面的回放操作平台還不能很好的支援，這也是後續我們需要持續改進的地方。
總結
狙擊手測試平台充分利用線上已有的流量資料，經過平台加工處理後回放到指定的服務中，完成自動化的常態化壓力測試，回歸比對測試等，從很大程度上減輕了測試人員編寫指令碼，收集測試資料等重複性且耗時的工作。但是平台也只是眾多測試方法中的冰山一角，在測試的技術發展上仍然任重而道遠，我們也期望測試人員都能成為這個發展道路上的狙擊手，進行精準測試，成為產品質量的忠實守護者。
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