有很多人問“我想開始學(xué)習(xí)性能測試，沒有基礎(chǔ)，應(yīng)該從哪開始”。
------其實這個問題，既簡單又復(fù)雜。
第一節(jié) 簡單又復(fù)雜
首先問一個問題:
---我們?yōu)槭裁匆鲂阅軠y試？
很多人會回答“項目需要”，可是有沒有想過項目為什么需要做性能測試？
簡單點說:是因為系統(tǒng)的訪問量和操作量比較頻繁，大量用戶的頻繁操作必然會產(chǎn)生一些用戶在同時（Same Time）操作一些功能，這就需要系統(tǒng)能夠處理這些Same Time操作或者處理速度非?？煨?，而我們的項目需要節(jié)約成本，就需要采用合適的方案來滿足這些方面的要求。
我們平時做功能測試實際上是模擬一個用戶在對系統(tǒng)的功能進行操作。如果系統(tǒng)有大量的用戶訪問、有比較頻繁的操作量或者說比較大的業(yè)務(wù)量，那我們需要驗證一下大數(shù)據(jù)量的、頻繁的操作等我們系統(tǒng)是否能夠處理好。
所以，性能測試實際上就是功能測試的延伸，只不過需要模擬大量的用戶或者大量的、頻繁的對系統(tǒng)進行實際功能操作；同時我們需要判斷這些這樣的操作下系統(tǒng)是否滿足業(yè)務(wù)的實際要求。
---模擬用戶的大量頻繁操作，監(jiān)控系統(tǒng)中各個節(jié)點的資源耗用情況，找到系統(tǒng)的處理極限或者瓶頸所在，評估系統(tǒng)整體是否能夠滿足要求或者是否優(yōu)化系統(tǒng)以及制定優(yōu)化方案；這，就是性能測試。
OK，那么系統(tǒng)為什么會出現(xiàn)瓶頸呢？
因為：
1） 系統(tǒng)有大量的頻繁的訪問需求；
2） 系統(tǒng)的固有資源有限（處理速度有限）；
3） 我們在開發(fā)系統(tǒng)的時候往往收到各種業(yè)務(wù)上的限制，并且我們的技術(shù)可能并不是足夠完美；
等等，各種因素造就了我們開發(fā)出來的軟件系統(tǒng)會存在運行速度不夠快、不能夠滿足用戶的大量的頻繁的操作需求。
大多數(shù)的性能指導(dǎo)書籍都是從性能需求或者性能指標開始講起，我個人開始看這方面的書籍的時候已經(jīng)從事性能測試有一段時間了，對性能基本上有一個大概的印象，所以看這些書的時候還是能很快弄明白的；但是，多年以后我再重溫這些書籍的時候，卻在想：如果我是一個“小白”，我能理解么?大多數(shù)回答都是“NO”。所以我就在想我應(yīng)該從哪個點入手來跟大家聊一聊“一個小白應(yīng)該怎么辦呢？”
多年以后，再次回首之前的性能測試之路，總結(jié)了一下個人經(jīng)驗，性能測試的基礎(chǔ)可以總結(jié)為五個字：簡單又復(fù)雜。
從簡單開始
首先，我們來看一張圖

 
1-1
這實際就是我們一般系統(tǒng)的整體運行流程，也可以說是所有系統(tǒng)的基本運行圖，如果說這就是性能測試的基礎(chǔ)，大家會是什么反應(yīng)？
可能有人會說“開玩笑吧，這不是功能測試的一般原型么？”
沒錯，在我看來所有的測試都是這樣的（也還包括單元測試、接口測試等等都是這樣）。
性能測試原本就是功能測試內(nèi)容的擴展，只是它的目的不一樣而已。
前面說到了我們?yōu)槭裁匆鲂阅軠y試，其實性能測試的基礎(chǔ)原理就包含在里面:利用一些技術(shù)手段，模擬用戶的大量頻繁（功能）操作，找到系統(tǒng)的瓶頸所在，對系統(tǒng)進行一定的優(yōu)化和改進，并驗證系統(tǒng)是否能夠滿足用戶需求，提高用戶滿意度。
漸入復(fù)雜
“利用一些技術(shù)手段，模擬用戶的大量頻繁（功能）操作，找到系統(tǒng)的瓶頸所在，對系統(tǒng)進行一定的優(yōu)化和改進，并驗證系統(tǒng)是否能夠滿足用戶需求，提高用戶滿意度。”
再來對照上面的性能測試基礎(chǔ)原理，逐漸提一些問題：
(1) 利用一些技術(shù)手段---有哪些技術(shù)手段？怎么利用？
(2) 模擬用戶大量頻繁操作---怎么模擬？頻繁程度怎么控制？
(3) 找到系統(tǒng)瓶頸所在---怎么找？
(4) 對系統(tǒng)進行一定的優(yōu)化和改進？---怎么優(yōu)化、改進？
(5) 驗證系統(tǒng)是否滿足用戶需求，提高用戶滿意度---用戶需求怎么確定和判斷？怎么提高用戶滿意度？
OK，這些都是需要解決的問題。
原來簡單的原理，應(yīng)用起來逐漸復(fù)雜起來了。
問題多了，我們從哪兒入手呢？
做事情總有一個目的和目標，同樣的，性能測試首先需要確認目標和目的，也就是用戶需求是什么或者系統(tǒng)要達到什么樣的性能目標。
然后，就是我們需要去驗證這個目標是否達到，我們需要一些度量策略和標準來確認目標是否達到，是否需要優(yōu)化。
度量的過程需要有數(shù)據(jù)支撐，需要對比系統(tǒng)的實際運行數(shù)據(jù)和目標標準的差異，最終來進行判斷是否滿足標準或者需求。
這些數(shù)據(jù)就需要我們來采集，采集系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)。
度量結(jié)果出來后，我們需要對存在瓶頸的節(jié)點進行優(yōu)化處理。
回歸到最后了，我們需要了解系統(tǒng)怎么運行的才能決定在哪些點進行數(shù)據(jù)采集；并且我們需要了解系統(tǒng)怎么運行的才能對存在的瓶頸進行優(yōu)化，如果對系統(tǒng)本身都不了解又從哪里入手進行優(yōu)化呢？
所以，下面這張圖來了
 
1-2
圖看起來復(fù)雜了，我們面對的問題也逐漸復(fù)雜了起來。
簡單又復(fù)雜
面對上節(jié)漸入復(fù)雜的系統(tǒng)流向圖，我們還是要慢慢分析:
每一個app的運行都離不開一個操作系統(tǒng)環(huán)境，這個環(huán)境可能是一個或者多個操作系統(tǒng)組成，對多個操作系統(tǒng)我們可以分解成單個的操作系統(tǒng)來分析。
將上面的復(fù)雜流程圖分解開來就是下面這樣

 
1-3
所以，我們最后的基礎(chǔ)就在需要了解一個應(yīng)用在操作系統(tǒng)中是怎么運行的。
哦，終于到了基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)：就是操作系統(tǒng)的運行原理。
每一個app應(yīng)用都會有自己所要實現(xiàn)的功能，它們最終都是需要依靠操作系統(tǒng)來支撐來實現(xiàn)其功能的實現(xiàn)。
每一個app要么通過DISK的code、要么通過RAM里面的code、要么通過NET里面的code向操作系統(tǒng)發(fā)出指令，操作系統(tǒng)處理后，返回相應(yīng)的響應(yīng)給操作系統(tǒng)或者DISK、RAM、NET等；就如下圖。
 
1-4
然而，對于一個操縱系統(tǒng)來說，它所有的（app）應(yīng)用程序最后都直接或者間接的由操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成CPU指令集來實現(xiàn)，所以，我們追逐到根本就是需要了解CPU以怎樣的流程來執(zhí)行操作系統(tǒng)的指令。
那么CPU是怎么工作的呢？
首先，我們要明確的知道一點，單個CPU在同一時刻只能執(zhí)行或者處理一條指令，從CPU的角度來說不存在“并發(fā)”執(zhí)行的概念。
其次，性能測試有并發(fā)的概念，而且我們實際操作也存在并發(fā)（同一時刻同時執(zhí)行一些操作），那么服務(wù)器的CPU是怎么來處理這個需求的呢？
其實，CPU它“不能處理”，它對我們進行了欺騙，它不能處理，但是卻讓我們以為它在同一時刻處理這些事情。
那我們就需要了解一下CPU是怎么欺騙我們的。（這里有個非常重要的概念---“時間片”）
因為，我們（人類）無論是視覺還是感覺都會存在延遲。
舉例說個大家基本都了解的“視覺延遲”，一般正常的人類視覺延遲（更多的時候會說成是視覺暫留，產(chǎn)生原因是神經(jīng)反應(yīng)速度，詳細大家可以下去了解下）是0.02~0.1之間(正常在二十四分之一秒左右，部分人反應(yīng)迅速，有可能達到0.03，也有部分遲鈍些，可能達到0.06)。
CPU正是利用了這些延遲，把1秒（或者更短）的時間分成了很多更加短小的時間片，在每一個更小的時間片段中執(zhí)行一個指令，這樣在我們能夠感知的時間內(nèi)就可以執(zhí)行多個指令，讓我們覺著它是在并行處理。
正是有了時間片的概念，才有了“并發(fā)”。從極限的思想出發(fā)是不存在并發(fā)的。
OK，接下來，我們看看CPU的基本工作原理，還是一張圖:

 
1-5
沒錯，單個CPU就是這樣永不休止的執(zhí)行著，直到斷電關(guān)機。
拋開應(yīng)用程序?qū)嶋H就是下圖的關(guān)系:
 
1-6
總結(jié)起來就是CPU指令和RAM、DISK、NET的交互。
那我們就需要從CPU，RAM，DISK，NET這些最基本的開始了解起來。
而CPU是最基礎(chǔ)的應(yīng)該了解的內(nèi)容。
CPU的工作原理：由RAM、DISK、NET等發(fā)送一些code命令、數(shù)據(jù)、指令到CPU的存儲單元，CPU的調(diào)度控制單元對這些指令進行排序控制，發(fā)送到運行單元進行運行，當(dāng)運行時間片到時間時不管指令是否完成，都將結(jié)束當(dāng)前的指令運行，進行下一個指令的運行，將前一個指令的運行結(jié)果反饋回來，并在此時對指令隊列進行重新排序和調(diào)度（時間片內(nèi)未執(zhí)行完的指令會進行重新排序，有可能將不再是排在第一位），進入新的一輪調(diào)度運行；反復(fù)進行這個流程運行，知道斷電關(guān)機。


原文來自：簡書／aceaoh