HTTP接口性能测试脚本开发技术的研究
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作者:陆俊杰
摘要：对于接口性能测试，性能测试脚本开发是一个重要的环节，HTTP接口是目前常见的应用软件的后台接口，该文就该类型接口的性能测试脚本开发技术进行了讨论，着重阐述了脚本开发过程中各环节需要关注的重点，并结合实际的项目案例，对一些常见的问题以及解决方法进行了描述。
关键词：HTTP接口;接口性能测试;脚本开发;LoadRunner;性能问题定位
中图分类号：TP391 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）13-0095-02
1引言
随着大数据、云计算等技术的不断发展，软件规模越来越大，软件系统的复杂度也越来越高，软件的用户数量也越来越庞大，越来越多的应用软件采用服务化的方式进行设计，通过接口作为各个系统间通信的桥梁，接口的质量对于软件的整体质量起到了重要的作用，接口性能测试是保障接口质量的重要手段，而在接口性能测试中，性能测试脚本开发是一个重要的环节，目前大部分应用软件的后台接口数据传输是基于HTTP协议的，本文将结合笔者的实际经验，针对HTTP接口性能测试脚本开发技术进行探讨。
2概述
本文选取了某移动应用软件测试项目作为研究案例，本项目中，需要对被测软件的后台HTTP接口进行性能测试，并对性能测试中发现的问题进行分析和定位，结合本项目的实际情况，笔者采用了HP LoadRunner具，作为本次项目的性能测试工具。
3初步脚本开发
对于HTYP接口的数据传输，遵循一个完整的HTTP请求过程，包含建立连接、发送请求、回送响应、关闭连接4个阶段，初步脚本开发就为了实现这一过程，通过编写发送请求的代码，使得测试脚本能够成功向被测接口发送请求，并完成此过程的数据交互。因此在代码中需要定义完成这个过程所需要的相关请求参数，例如：请求地址、请求方式、请求人参、请求头域等。
接口的请求方式一般分为GET和POST方式，针对简单的接口请求，例如本项目中无需人参直接以GET方式请求的接口，由于HPLoadRunner工具内置了默认的请求头，所以一般仅需要在发送请求的代码中定义请求地址、请求端口号、请求方式三个参数，即可实现请求的发送;對于一些复杂的接口请求，例如本项目中，以POST方式传递JSON格式参数的接口，在发送请求的代码时，就还需要额外定义符合JSON格式的请求人参以及"application/json"请求头域等参数。
完成发送请求的代码的编写，只是做到了脚本开发的第一步，即测试脚本实现了成功向接口发送请求和接收接口返回信息的功能，但这并不意味着脚本开发过程结束了，例如可能会发生接口未返回期望的响应、没有能够真实地模拟实际使用场景等，因此通常还需要对测试脚本进行诸多完善，才能使测试脚本达到最终测试目的。
4完善脚本开发
4.1动态参数的处理
HTTP接口请求中的一些参数经常是动态的，它们遵循一定的业务规则或技术规则，同时一些接口的后台数据库是存在缓存的，若是在测试中使用固定的参数重复请求，就可能触发数据库的缓存机制，因此不足以检测出实际接口的性能嘲;针对一些安全性更高的接口，例如对参数加密的接口，若是用固定的参数发送请求，则可能导致请求发送失败，因此在测试脚本中需要对这些动态参数进行合理的处理。
针对一些非加密的参数，可以通过在测试工具中建立参数池，根据业务的规则建立参数迭代的机制，并考虑参数的充足性。例如本项目中的某一业务数据查询接口，考虑到数据库缓存对性能测试结果的影响，脚本需要实现向被测接口每次查询不同的数据，该项测试的并发要求为5，000个并发用户，需要进行10次循环迭代的测试，因此在测试脚本中建立了50，000个不同数据的参数池，并设置了参数的唯一迭代。
针对一些加密参数，参数化的处理方式会相对复杂。经过笔者研究，一般有以下几种解决方法：
1）若加密的参数可以通过某一接口动态获取，则可以在测试脚本中先请求该接口，通过测试工具提取该接口返回信息中的加密参数。
2）由系统的开发方将加、解密方法封装成组件，提供给测试方，供测试方在测试脚本中调用组件进行加解密操作。
3）测试方在了解加密算法的前提下，在测试脚本中实现加密参数的生成。
4）减弱或取消加密的限制，例如后台延长密钥的有效期、使用一个固定的万能密钥等，使用该方法将较大程度地减轻参数化工作量，但需要对因加密机制调整而导致的性能测试结果影响进行充分评估。
以本项目中涉及的一个加密接口为例，开发方通过SHA-256加密算法对接口的某一参数值进行了加密。由于其无法提供组件或提供可以动态获取该加密信息的接口，同时加密机制不宜取消，因此采用了第三种方式进行参数化，即在测试脚本中实现加密参数的生成。笔者通过HPLoadRunner工具自带的函数完成加密前字符串的处理，但工具不支持直接进行SHA-256加密，为了尽量使测试脚本简洁、高效，笔者使用了C-FREE 5工具编译了SHA-256算法的动态链接库文件，利用HP LoadRunner工具的动态链接库文件的调用机制，在测试脚本中调用该动态链接库文件中封装的SHA-256加密函数，从而在测试脚本中成功实现了该参数值的加密。
4.2检查点的设计
在性能测试过程中，操作执行的成功率是一项重要的指标，尤其是对于接口，若是接口在性能测试中返回了未预期的响应，就意味着接口可能存在性能的缺陷，为了准确地衡量接口是否正确地处理了客户端的请求，就需要我们在测试工具中设置合理的判断。HP LoadRunner工具中可以通过设计检查点m来判断接口服务端的返回信息中是否包含了预期的结果，对于HTTP接口，在返回信息中，通常会有特定的状态码来表明接口请求的处理状态，例如“code：0”经常是一个接口请求成功的响应标志。不同接口的成功响应标志取决于接口的设计，因此关于接口处理成功的标准需要与开发方确认并达成一致，若是用了不合理的检查方式，将可能会影响性能缺陷的检出率。 4.3集合点设置
通常在测试脚本中可以设置集合点，用以同步虚拟用户以便恰好在同一时刻执行任务，对于接口测试来说，添加集合点，使虚拟用户在同一时刻集中请求接口，可以检测接口承受瞬时并发的能力，有助于快速发现接口在并发请求处理上的性能瓶颈。在本次测试中，对于接口的并发处理能力要求较高，因此在测试脚本中设置了集合点。
4.4辅助性能问题定位
对于一个成功的HTFP接口性能测试，不仅要能够准确检测接口实际性能情况，同时还应有利于协助开发方成功定位性能问题，测试脚本的开发对性能问题定位可以起到重要的作用，通过在脚本中有针对性地进行一些辅助问题定位的定制化开发，可以为性能问题的定位提供重要的支撑。一个接口如果发生问题，通常会向客户端返回相关错误信息，而这个信息对于开发方定位性能问题起到了重要的作用，在分析性能問题时，报错信息和报错数量是一个重要的指标，在事务失败时，HP LoadRunner工具可以输出一些基本的报错，例如检查点不通过、非正常的HTrP响应代码等错误类型，但不会将接口自身反馈的错误信息记录到报错中，若需要查看具体的返回，就需要在日志中查看。对于一些并发量大、报错信息较多的测试，将会给错误信息的查找、统计、分析带来较大的工作量。
在本次接口性能测试中，为了解决这一问题，在测试脚本中，编写了自定义的字符串关联函数，有选择性地将接口返回的关键报错信息关联出来，并在检查点未通过的情况下，将接口返回的错误信息定义为工具级别的报错。性能测试执行完毕后，可以直接通过HP LoadRunner工具的结果分析模块，将接口返回的错误和数量进行分类导出。由于本次测试的接口数量较多，测试迭代较为频繁，通过这样的方式有效地节省了测试数据分析的时间，使开发方能够快速准确地定位到接口问题。
5结束语
本文结合了笔者对HTYP接口性能测试脚本开发技术的研究以及实际的项目案例，介绍了HTFP接口性能测试脚本开发过程中各个主要环节的技术要点，并对开发过程中遇到的问题和解决方法进行了描述。对于HTFP接口性能测试，测试脚本开发是一个重要的环节，测试脚本不仅要能够有效地模拟实际使用场景，同时也应能够尽可能地为性能问题分析和定位提供帮助，而在开发过程中，也需要根据实际情况，进行合理的设计和开发，使测试脚本能够最大化地满足最终测试目的。
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