使用JMeter进行性能测试

概述

JMeter 最早是为了测试 Tomcat 的前身 JServ 的执行效率而诞生的。到目前为止，它的最新版本是2.3.4，它的测试能力也不再仅仅只局限于对于Web服务器的测试，而是涵盖了数据库、JMS、Web Service、LDAP等多种对象的测试能力。在最新的 2.3.4 中，它还提供了对于 JUNIT 的测试。

JMeter 的安装非常简单，从官方网站上下载，解压之后即可使用。运行命令在%JMETER_HOME%/bin 下，对于 Windows 用户来说，命令是 jmeter.bat。运行前请检查JMeter 的文档，查看是否具备相关的运行条件。对于最新版，需要JDK的版本要求是JDK 1.4以上。

JMeter作用领域

JMeter可以用于测试静态或者动态资源的性能（文件、Servlets、Perl脚本、java对象、数据库和查询、ftp服务器或者其他的资源）。JMeter用于模拟在服务器、网络或者其他对象上附加高负载以测试他们提供服务的受压能力，或者分析他们提供的服务在不同负载条件下的总性能情况。你可以用JMeter提供的图形化界面分析性能指标或者在高负载情况下测试服务器/脚本/对象的行为。

使用JMeter测试Web应用

接下来的章节里，作者将详细的演示如何使用JMeter来测试Web应用的完整过程。

2.1 测试环境

作者使用了Tomcat作为Web服务器进行测试，被测试的内容是一个jsp文件和一个servlet，jsp文件调用JavaBean、打印相关信息，servlet接受用户参数、调用javabean、输出相关信息。详细的内容请参考作者提供的JMeter.war的内容。

2.2 安装启动JMeter

下载JMeter的release版本，然后将下载的.zip文件解压缩到C:/JMeter（后面的文章中将使用%JMeter%来引用这个目录）目录下。

现在，请使用%JMeter%/bin下面的jmeter.bat批处理文件来启动JMeter的可视化界面，下面的工作都将在这个可视化界面界面上进行操作。下面的图片是JMeter的可视化界面的屏幕截图。

图一： JMeter打开时的屏幕截图

2.3 建立测试计划（Test Plan）

测试计划描述了执行测试过程中JMeter的执行过程和步骤，一个完整的测试计划包括一个或者多个线程组(Thread Groups)、逻辑控制（Logic Controller）、实例产生控制器（Sample Generating Controllers）、侦听器(Listener)、定时器（Timer）、比较（Assertions）、配置元素（Config Elements）。打开JMeter时，它已经建立一个默认的测试计划,一个JMeter应用的实例只能建立或者打开一个测试计划。

现在我们开始填充一个测试计划的内容，这个测试计划向一个jsp文件和一个servlet发出请求，我们需要JMeter模拟五个请求者（也就是五个线程），每个请求者连续请求两次，下面的章节介绍了详细的操作步骤。

2.4 增加负载信息设置

这一步，我们将向测试计划中增加相关负载设置,是Jmeter知道我们需要模拟五个请求者，每个请求者在测试过程中连续请求两次。详细步骤如下：

1. 选中可视化界面中左边树的Test Plan节点，单击右键，选择Add'Thread Group，界面右边将会出现他的设置信息框。

2. Thread Group有三个和负载信息相关的参数：
Number of Threads： 设置发送请求的用户数目
Ramp-up period： 每个请求发生的总时间间隔，单位是秒。比如你的请求数目是5，而这个参数是10，那么每个请求之间的间隔就是10／5，也就是2秒
Loop Count： 请求发生的重复次数，如果选择后面的forever（默认），那么 请求将一直继续，如果不选择forever，而在输入框中输入数字，那么请求将重复 指定的次数，如果输入0，那么请求将执行一次。

根据我们演示例子的设计，我们应该将Number of Threads设置为5，Ramp-up period设置为0（也就是同时并发请求），不选中forever，在Loop Count后面的输入框中输入2，设置后的屏幕截图如下：

图二：设置好参数的Thread Group。

2.5 增加默认Http属性（可选）

实际的测试工作往往是针对同一个服务器上Web应用展开的,所以Jmeter提供了这样一种设置, 在默认Http属性设置需要被测试服务器的相关属性，以后的http请求设置中就可以忽略这些相同参数的设置,减少设置参数录入的时间。

我们这里将采用这种属性。你可以通过下面的步骤来设置默认http属性：

1. 选中可视化界面中左边树的Test Plan节点，单击右键，选择Add'config element'http request defaults，界面右边将会出现他的设置信息框。

2. 默认http属性的主要参数说明如下：
protocal：发送测试请求时使用的协议
server name or ip：被测试服务器的ip地址或者名字
path： 默认的起始位置。比如将path设置为／jmeter，那么所有的http请求的url中都将增加／jmeter路径。
port number： 服务器提供服务的端口号

我们的测试计划将针对本机的Web服务器上的Web应用进行测试，所以protocal应该是http，ip使用localhost，因为这个web应用发布的context路径是／jmeter，所以这里的path设置为／jmeter，因为使用Tomcat服务器，所以port number是8080。设置后的屏幕截图如下：

图三： 测试计划中使用的默认Http参数

2.6 增加Http请求

现在我们需要增加http请求了，他也是我们测试的内容主体部分。你可以通过下面的步骤来增加性的http请求：

1. 选中可视化界面中左边树的Thread Group节点，单击右键，选择Add'sampler'http request，界面右边将会出现他的设置信息框。

2. 他的参数和2.5中介绍的http属性差不多，增加的属性中有发送http时方法的选择，你可以选择为get或者post。

我们现在增加两个http 请求，因为我们设置了默认的http属性，所以和默认http属性中相同的属性不再重复设置。设置后的屏幕截图如下：

图四：设置好的jsp测试请求

图五：设置好的Servlet测试请求（带参数）

2.7 增加Listener

增加listener是为了记录测试信息并且可以使用Jmeter提供的可视化界面查看测试结果，里面有好几种结果分析方式可供选择，你可以根据自己习惯的分析方式选择不同的结果显示方式，我们这里使用表格的形式来查看和分析测试结果。你可以通过下面的步骤来增加listener：

1. 选中可视化界面中左边树的Test Plan节点，单击右键，选择Add'listener'view result in table，界面右边将会出现他的设置信息和结果显示框。

2. 你可以设置界面上面的filename属性设置将测试结果保存到某个文件中界面下面将使用表格显示测试结果，表格的第一列sampleno显示请求执行的顺序和编号，url显示请求发送的目标，sample－ms列显示这个请求完成耗费的时间，最后的success列显示改请求是否成功执行。

界面的最下面你还可以看到一些统计信息，最关心的应该是Average吧，也就是相应的平均时间。

2.8 开始执行测试计划

现在你可以通过单击菜单栏run -> Start开始执行测试计划了。下面这两个图是作者第一次、第二次执行该测试计划的结果图:

图六：第一次执行后的结果显示

图七：第二次执行的结果显示

大家可以看到第一次执行时的几个大时间值均来自于jsp request，这可以通过下面的理由进行解释：jsp执行前都需要被编译成.class文件。所以第二次的结果才是正常的结果。

总结

JMeter用于进行供能或者性能测试，通过使用JMeter提供的供能，我们可以可视化的制定测试计划：包括规定使用什么样的负载、测试什么内容、传入的参数，同时，他提供了好多种图形化的测试结果显示方式，使我们能够简单的开始测试工作和分析测试结果。

本文中，作者根据自己的使用经验，详细演示了如何使用JMeter来进行Web测试的全部过程，简单的介绍了JMeter提供测试结果的图形化显示界面中相关参数的含义。希望能够帮助大家学会使用JMeter的基本知识，同时，大家可以参考这个过程和JMeter的帮助文档来实现对java对象、数据库等的测试过程。

JMeter测试讲解

本文介绍了 JMeter 相关的基本概念。并以 JMeter 为例，介绍了使用它来完成最常用的三种类型服务器，即 Web 服务器、数据库服务器和消息中间件，压力测试的方法、步骤以及注意事项。

讲到测试，人们脑海中首先浮现的就是针对软件正确性的测试，即常说的功能测试。但是软件仅仅只是功能正确是不够的。在实际开发中，还有其它的非功能因素也起着决定性的因素，例如软件的响应速度。影响软件响应速度的因素有很多，有些是因为算法不够高效；还有些可能受用户并发数的影响。

在众多类型的软件测试中，压力测试正是以软件响应速度为测试目标，尤其是针对在较短时间内大量并发用户的访问时，软件的抗压能力。本文以 JMeter 为例，介绍了如何使用它来完成常用的压力测试：Web 测试、数据库测试和 JMS 测试。

JMeter 的主要测试组件总结如下：

1. 测试计划是使用 JMeter 进行测试的起点，它是其它 JMeter 测试元件的容器。

2. 线程组代表一定数量的并发用户，它可以用来模拟并发用户发送请求。实际的请求内容在Sampler中定义，它被线程组包含。

3. 监听器负责收集测试结果，同时也被告知了结果显示的方式。

4. 逻辑控制器可以自定义JMeter发送请求的行为逻辑，它与Sampler结合使用可以模拟复杂的请求序列。

5. 断言可以用来判断请求响应的结果是否如用户所期望的。它可以用来隔离问题域，即在确保功能正确的前提下执行压力测试。这个限制对于有效的测试是非常有用的。

6. 配置元件维护Sampler需要的配置信息，并根据实际的需要会修改请求的内容。

7. 前置处理器和后置处理器负责在生成请求之前和之后完成工作。前置处理器常常用来修改请求的设置，后置处理器则常常用来处理响应的数据。

8. 定时器负责定义请求之间的延迟间隔。

JMeter的使用非常的容易，在 ONJava.com 上的文章 Using JMeter 提供了一个非常好的入门。

常用测试

压力测试不同于功能测试，软件的正确性并不是它的测试重点。它所看重的是软件的执行效率，尤其是短时间内访问用户数爆炸性增长时软件的响应速度，压力测试往往是在功能测试之后进行的。在实际的开发过程中，软件潜在的效率瓶颈一般都是那些可能有多个用户同时访问的节点。

就目前 Java EE 的平台下开发的软件来说，这种节点通常可能是：Web 服务器、数据库服务器和 JMS 服务器。它们都是请求主要发生的地点，请求频率较其它的节点要高，而且处于请求序列的关键路径之上。如果它们效率无法提高的话，对于整个软件的效率有致命的影响。而且在这些节点上一般都会发生较大规模的数据交换，有时其中还包含有业务逻辑处理，它们正是在进行压力测试时首先需要考虑的。

本文以这三种节点为例，介绍如何使用 JMeter 来完成针对于它们的压力测试。

Web 服务器

对于大多数的项目来说，并不会自行开发一个Web服务器，因此Web服务器压力测试的对象实际就是--发布到Web服务器中的软件。最简单的Web测试计划只需要三个 JMeter 的测试元件，如下图：

其中：

• 在线程组中定义线程数、产生线程发生的时间和测试循环次数。
• 在http请求中定义服务器、端口、协议和方法、请求路径等。
• 表格监听器负责收集和显示结果。

这种设置对于包含了安全机制的 web 应用是不够的，典型的 web 应用一般都会：

1. 有一个登录页，它是整个应用的入口。当用户登录之后，应用会将用户相关的安全信息放到 session 中。

2. 有一个 filter，它拦截请求，检查每个请求相关的 session 中是否包含有用户安全信息。如果没有，那么请求被重定向到登录页，要求用户提供安全信息。

在这种配置下应用上面的测试计划，那么除了登录页之外的其它请求都将因为缺少用户安全信息，而使请求实际定位到登录页。如果不加断言，那么在监听器看来所有的请求都是成功。而实际上，这些请求最终都没有到达它们应该去的地方。显然，这种测试结果不是我们所期望的。

为了成功的测试，至少有2种方法：

• 方法一，去掉程序的安全设置，如filter，使得不需要用户安全信息也能访问受限内容；
• 方法二，不修改程序，使用JMeter提供的"Http URL重写修饰符"或"Http Cookie管理器"。

对于第一种方法，有其局限性：

• 需要修改程序配置，如去掉web.xml中关于安全filter的设置。需要维护多个版本的web.xml，如压力测试和功能测试分别各自的web.xml，增加了维护成本，而且有可能会在测试之后忘记将web.xml修改回来。
• 对于一些需要用户安全信息的页面无能为力，如某些业务审计操作需要用户安全信息来记录。因为缺少这样的信息，注定了测试的失败。如果解决为了这个问题进一步的修改程序，那么因为存在多个版本的程序，那么其维护难度将大大增加。

虽然，第二种方法配置难度增加了，但是它不用修改程序。而且还可将测试计划保存成文件，以便重复使用。因此，选用第二种方法是较为理想的做法。下面以一个简化的例子说明使用方法二的配置步骤。

1. 例子由以下几个文件组成：

• AuthorizenFilter.java，过滤器负责检验session中是否存在用户信息。如果没有，那么就转向到 login.jsp。它的主要方法 doFilter 内容如下：

public void doFilter(ServletRequest request,

ServletResponse response,

FilterChain chain)

throws IOException, ServletException {

HttpServletRequest req = (HttpServletRequest)request;

HttpServletResponse res = (HttpServletResponse)response;

HttpSession session= req.getSession();

User user = (User)session.getAttribute("user");

if(null == user){

String uri= req.getRequestURI();

//如果请求页是登录页，不转向

if( uri.equalsIgnoreCase("/gWeb/login.jsp")){

chain.doFilter(request, response);

} else{

res.sendRedirect("/gWeb/login.jsp");

}

}else{

chain.doFilter(request, response);

}

}

• User.java，用户类负责记录用户的信息。为了简化，这里的登录操作只允许指定用户名和密码。主要内容如下：

public class User {

private String user;

private String pwd;

public User(String user, String pwd) {

this.user = user;

this.pwd = pwd;

}

public boolean login(){

return user.equals("foxgem") && pwd.equals("12345678");

}

public String getUser() {

return user;

}

public void setUser(String user) {

this.user = user;

}

}

• Login.jsp 和welcome.jsp。其中 login.jsp 负责生成 User 对象，并调用 User 的login。当 login 返回为 true 时转向到 welcome.jsp。其验证部分的代码：

if( request.getParameter("Submit") != null) {

User ur= new User( request.getParameter("user"), request.getParameter("pwd"));

if( ur.login()){

session.setAttribute("user", ur);

response.sendRedirect("/gWeb/welcome.jsp");

} else{

session.setAttribute( "LOGIN_ERROR_MSG",

"无效的用户，可能原因：用户不存在或被禁用。");

response.sendRedirect("/gWeb/index.jsp");

return;

}

}

%>

• web.xml，配置 filter 拦截所有访问 JSP 页面的请求：

<filter></filter>

<filter-name>authorizen</filter-name>

<filter-class>org.foxgem.jmeter.AuthorizenFilter</filter-class>

<filter-mapping></filter-mapping>

<filter-name>authorizen</filter-name>

<url-pattern>*.jsp</url-pattern>

2. 创建如下结构的Web测试计划：

其中主要测试元件说明如下：

• http请求默认值负责记录请求的默认值，如服务器、协议、端口等。
• 第一个http请求，请求login.jsp，并附加验证所需要的参数（user=foxgem，pwd=12345678，Submit=Submit）；其包含的响应断言验证url中包含"welcome.jsp"，这一点可以从程序中反应。
• 第二个http请求，请求是welcome.jsp；其包含的响应断言验证响应文本中包含"foxgem"，它是welcome.jsp页面逻辑的一部分。
• http cookie管理器负责管理整个测试过程中使用的cookie，它不需要设置任何属性。
• 循环控制器设置发送第二个请求的循环次数，表格监听器负责收集和显示第二个请求的测试结果。

启动测试计划之后，执行的顺序是：首先，第一个请求登录页进行登录；成功登录之后，使用循环控制器执行第二个请求。请求welcome.jsp时，响应断言用来验证是否确实是welocme.jsp来处理请求，而不是因为其它页。在这个测试计划中需要注意的是http cookie管理器。正是由于它的作用，使得第二个请求能顺利的发送到welcome.jsp进行处理，而不是因为缺少用户安全信息转发到login.jsp。

在这个例子中，我们并没有在程序中使用cookie（使用的是session），那么http cookie管理器怎么会起作用呢？这是因为在servlet/jsp规范中对于session的状态跟踪有2种方式：

• 使用cookie，保留和传递sessionid。它不要求程序对于url有什么特殊的处理，但是要求浏览器允许cookie。在这个例子中，就是这种情形。
• 使用url重写，每次显式的在浏览器和服务器之间传递sessionid。它要求程序对url进行编码，对浏览器没有要求。

对于第二种情形，可以使用JMeter前置管理器中的http url重写修饰符来完成。对于Tomcat，Session参数是jsessionid，路径扩展使用"；"。使用url编码时需要注意，必须将浏览器的cookie功能关闭。因为url编码函数，如encodeURL，会判断是否需要将sessionid编码到url中。当浏览器允许cookie时，就不会进行编码。

如果cookie而不是session来保存用户安全信息，那么直接使用http cookie管理器就行了。此时，需要将使用的cookie参数和值直接写到管理器中，由它负责管理。对于其它的cookie使用，也是如此操作。

登录问题解决之后，对于 Web 服务器的测试就没什么难点了。剩下的就是根据实际需要，灵活运用相关的测试组件搭建编写的测试计划。（当然，对于安全问题还有其它的使用情景。在使用时需要明确：JMeter 是否支持，如果支持使用哪种测试组件解决。）

数据库服务器

数据库服务器在大多数企业项目中是不可缺少的，对于它进行压力测试是为了找出：数据库对象是否可以有效地承受来自多个用户的访问。这些对象主要是：索引、触发器、存储过程和锁。通过对于SQL语句和存储过程的测试，JMeter 可以间接的反应数据库对象是否需要优化。

JMeter 使用 JDBC 发送请求，完成对于数据库的测试。一个数据库测试计划，建立如下结构即可：

其中：

• JDBC连接配置，负责配置数据库连接相关的信息。如：数据库url、数据库驱动类名、用户名和密码等等。在这些配置中，"绑定到池的变量名"（Variable Name Bound to Pool）是一个非常重要的属性，这个属性会在JDBC请求中被引用。通过它， JDBC请求和JDBC连接配置建立关联。（测试前，请将所需要的数据库驱动放到JMeter的classpath中）。
• JDBC请求，负责发送请求进行测试。
• 图形结果，收集显示测试结果。

在实际的项目中，至少有2种类型的JDBC请求需要关注：select语句和存储过程。前者反应了select语句是否高效，以及表的索引等是否需要优化；后者则是反应存储过程的算法是否高效。它们如果效率低下，必然会带来响应上的不尽如人意。对于这两种请求，JDBC请求的配置略有区别：

• Select语句

• 存储过程

如果对于Oracle，如果测试的是函数，那么也可以使用select语句来进行配置，此时可以使用：select 函数(入参) from dual形式的语句来测试，其中dual是oracle的关键字，表示哑表。对于其它厂商的数据库产品，请查找手册。

JMS服务器

MOM 作为消息数据交换的平台，也是影响应用执行效率的潜在环节。在 Java 程序中，是通过 JMS 与 MOM 进行交互的。作为 Java 实现的压力测试工具，JMeter 也能使用 JMS 对应用的消息交换和相关的数据处理能力进行测试。这一点应该不难理解，因为在整个测试过程中，JMeter 测试的重点应该是消息的产生者和消费者的本身能力，而不是 MOM本身。

根据 JMS 规范，消息交换有2种方式：发布/订阅和点对点。JMeter针对这两种情形，分别提供了不同的Sampler进行支持。以下MOM我们使用ActiveMQ 3.2.1，分别描述这两种消息交换方式是如何使用 JMeter 进行测试。

1. 测试前的准备（两种情况都适用）

JMeter 虽然能使用 JMS 对 MOM 进行测试，但是它本身并没有提供JMS需要使用的包。因此，在测试之前需要将这些包复制到 %JMETER_HOME%/lib 下。对于 ActiveMQ 来说，就是复制 %ACTIVEMQ_HOME%/lib。%ACTIVEMQ_HOME%/optional 是可选包，可根据实际情况来考虑是否复制。

JMeter 在测试时使用了 JNDI，为了提供 JNDI 提供者的信息，需要提供 jndi.properties。同时需要将 jndi.properties 放到 JMeter 的 classpath 中，建议将它与 bin下的 ApacheJMeter.jar 打包在一起。对于 ActiveMQ，jndi.properties 的示例内容如下：

java.naming.factory.initial = org.activemq.jndi.ActiveMQInitialContextFactory

java.naming.provider.url = tcp://localhost:61616

#指定connectionFactory的jndi名字，多个名字之间可以逗号分隔。

#以下为例：

#对于topic，使用(TopicConnectionFactory)context.lookup("connectionFactry")

#对于queue，(QueueConnectionFactory)context.lookup("connectionFactory")

connectionFactoryNames = connectionFactory

#注册queue，格式：

#queue.[jndiName] = [physicalName]

#使用时：(Queue)context.lookup("jndiName")，此处是MyQueue

queue.MyQueue = example.MyQueue

#注册topic，格式：

# topic.[jndiName] = [physicalName]

#使用时：(Topic)context.lookup("jndiName")，此处是MyTopic

topic.MyTopic = example.MyTopic

2. 发布/订阅

在实际测试时，发布者和订阅者并不是需要同时出现的。例如，有时我们可能想测试单位时间内消息发布者的消息产生量，此时就不需要消息发布者，只需要订阅者就可以了。本例为了说明这两种Sampler的使用，因此建立如下的测试计划：

其中JMS Publisher和JMS Subscriber的属性：选择"使用jndi.properties"，连接工厂是connectionFactory，主题是MyTopic，其它使用默认配置。对于JMS Publisher，还需提供测试用的文本消息。

启动ActiveMQ，运行测试计划。如果配置正确，那么与ActiveMQ成功连接之后，在JMeter的后台会打印出相关信息。在测试过程中，JMeter 后台打印可能会出现java.lang.InterruptedException 信息，这个是正常现象，不会影响测试过程和结果。这一点可以从 bin 下的 jmeter.log 看出。

3. 点对点

对于点对点，JMeter只提供了一种Sampler：JMS Point-to-Point。在例子中，建立如下图的测试计划：

其中：Communication style是Request Only。对于另一种风格：Request Response，会验证收到消息的JMS Header中的JMSCorrelationID，以判断是否是对请求消息的响应。