| 标题 | 计算机应用系统性能测试技术及应用研究 |
| 范文 | 满治瑞 摘要：新时期随着计算机的普及，企业的办公信息管理系统也逐渐成型。为显著提升企业的运营管理效率，计算机应用系统性能的测试就成为了一项重要的工作内容。然而在发展的过程中，由于业务类型的增加，应用系统的配置也愈发复杂化，这就为工作人员开展系统性能测试工作带来了一定的困扰。对此，该文主要探讨了系统性能测试的方案和具体的应用，并相应地提出了一些优化系统测试的策略，希望对完善我国计算机应用系统性能测试技术有积极的指导意义。 关键词：计算机应用系统；性能测试技术 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）26-0226-03 1 计算机应用系统性能测试的相关概念 1.1 计算机应用系统 计算机应用系统通常分为硬件系统和软件系统。其中硬件系统采用的冯.诺依曼型体系结构，也即是由运算器，控制器，存储器，输入设备以及输出设备等五部分组成。一般情况下，人们将运算器和存储器合称为CPU，作为中央处理器；而CPU和计算机的内部存储器组合在一起又构成主机部分。由此计算机的硬件系统也可以称由主机和外设共同组成。另外，计算机的软件系统分为系统软件和应用软件，其中系统软件又包括操作系统，语言处理程序，数据库管理系统以及系统服务支撑程序；应用软件实则在系统软件的基础上开发设计而来的，主要是为了满足用户的多样化需求[1]。 1.2 计算机应用系统性能 计算机应用系统性能，顾名思义，也即是判断计算机系统良好运行状态的各项指标。应用系统的组成结构较为复杂，处于不同领域的人员对于系统性能指标的判定标准也是不尽相同的。例如对于计算机系统的用户而言，计算机的反应速率即是一项重要的指标。从用户点击按钮发出命令开始到系统做出反映为止，这段时间的长短将直接决定着用户对系统性能的具体印象。然而对于系统的运行维护人员则会关注更多的因素，除反映速率之外，维护人员还会查看计算机系统的相关状态信息如CPU的脉冲数，内存储器的利用率以及数据库等，不仅如此，工作人员还会根据系统目前的运行状态，对未来系统的可扩充性和可承受的最大用户数量做出预测等，此外计算机系统的开发则会综合考虑用户和系统维护人员所关注的因素，更全方位地剖析当前系统框架结构中所存在的问题，并且积极改善技术上的不足，以提升系统的稳定性[2]。 1.3 计算机应用系统性能测试 计算机应用系统测试可借助先进的自动化测试工具，分别模拟正常、高峰以及异常负荷环境对系统性能进行综合的檢测，以此来判定系统各方面性能是否完好。一般而言，系统性能测试是需要在单元测试和集成测试都完成之后才正式开展的，更多的是为了给用户提供良好的体验。同时，由于性能测试工作的特殊性和重要性，这也决定了测试需要在系统架构，内部代码，以及数据库处于相对稳定的状态下进行，有效保证系统测试工作顺利开展以及测试结果的精准无误性。 2 计算机应用系统性能测试技术的研究意义 现今，为了满足社会多样化需求，系统开发商也正在积极探求创新发展策略，以不断优化系统的综合性能，帮助企业和用户更高效地处理日常事务。同时企业和用户需要掌握基本的应用系统测试方法，如此便可以及时发现系统在性能方面存在的不足，并能够为系统开发商提供重要的参考依据，推进技术的改良与革新。 2.1 保证系统质量 研究系统性能测试技术，不仅可以帮助企业和用户较好的了解系统当前的使用状态，而且也为维护系统质量提供了科学的依据。一般功能出现问题只是影响单项功能无法使用，不会牵连到其他功能的应用效果，同时更不会对系统运行产生阻碍。然而一旦系统的性能存在不足，不但整个系统会出现运行缓慢，同时还会严重其他功能的使用。由此来看，做好系统性能测试工作，一旦出现问题，便可以在专业维修人员的帮助下，解决当前问题，保证系统的质量[3]。 2.2 提升用户体验 用户通常根据反映速率来判定计算机应用系统的性能，事实证明，在使用计算机系统办公时，如果用户发出的请求或者是指令长时间得不到应用系统服务器的回应，不但会拖慢用户办公效率，更重要的是影响了用户的体验感受，使用户产生了对系统的不信任感。基于此，在系统性能测试技术的作用下，用户在使用计算机应用系统办公之前，便可以深入了解当前系统的性能状态，在检查过后及时完善相关不足，就可以尽情享受愉快的系统办公体验。 2.3 加快系统扩容 在科技的引领之下，我国企业正在加紧实现建设现代化策略，为此计算机应用系统为了满足时代发展的需求，也需要在现有系统配置的基础上不断扩充，以强化计算机的信息处理等各项功能。系统运行维护管理人员通过开展性能测试工作，便能基于系统的代码，数据库，CPU等方面对未来系统的扩展方向做出预测，并制定科学合理的系统扩容方案，继续创新研发科技，增强系统的容错性，进而提升计算机的运行效率以及稳定性。 2.4 节约企业成本 以往企业在采购计算机应用设备时，因为缺乏科学合理的采购标准，因此对于所需的系统服务器的数量以及具体的硬件配置不能做出很好的判断，均是通过经验主义来决定采购物资的数量和质量，这样就在很大程度上导致了企业资金成本的浪费，同时所采购的计算机应用系统性能也存在一定的问题，严重影响企业的业务处理效率。为此，企业则更需要掌握计算机应用系统的性能测试技术，工作人员便可以根据性能测试的结果判断出所需要采购的服务器以及硬件配置标准，并结合企业的实际情况，购买合适的计算机设备，尽最大程度节省采购物资成本，以实现企业经济效益的最大化[4]。 3 计算机应用系统性能测试的方案 在正式开始计算机应用系统性能测试之前，需要制定科学可行的测试方案，在此，方案中需要构建相关的性能测试结构模型和性能测试过程模型，在明确影响系统性能因素的前提下，开展一系列的工作。其中，影响计算机应用系统性能的有多种因素，主要包括运行环境，业务状况以及用户情况等，因此系统的性能指标也是从用户角度和企业项目角度来制定的。 3.1 构建性能测试结构模型 （1） 系统性能测试指标 明晰系统性能测试指标，能够帮助系统运维人员和用户快速的构建性能测试结构模型。具体的应用系统性能测试指标表现为反应速率、资源的有效利用率、并发用户数量、并发接入功能、网络流量传输效率以及系统运行能力。 其中资源的有效利用率指的是计算机应用系统中CPU、内存、磁盘以及网络带宽的资源利用情况，可以通过操作系统或者是数据库所提供的性能计数器来进行统计分析；并发用户数量与并发接入功能两者的含义不尽相同，并发用户数量指的是同一时间内接入应用系统并且进行业务处理操作的用户数量，而并发接入功能指的是系统同一时刻内所能承受的用户的最大接入量，并且用户接入之后不一定进行业务操作；网络传输效率指的是单位时间内所传输的网络数据信息的数量，在一定程度上象征着系统的信息传递效率；另外，系统运行能力则指的是系统的硬件系统和软件系统对信息的综合处理能力，通常用HPS和TPS作为测量的单位，而且在性能测试的过程中，系统运行处理能力是一项重点检测的指标[5]。 总的来说，最大并发数量可以间接反映系统的容量，资源的利用率则可以反映系统的运行状态，通过对以上指标的综合测试与研究，便能够清楚的掌握计算机应用系统的性能状态。 （2） 系统性能影响因素 在构建的计算机应用系统测试结构模型中，系统的性能也会因运行环境、项目业务以及用户等因素的变化而发生相应的变化。例如当同一应用系统下的中央处理器的个数不一致时，同种测试条件下所获得的系统处理能力，最大并发数等指标数据也会存在不同。因此，影响应用系统的因素也就主要是环境，项目业务以及用户等三个方面。环境因素包括硬件环境、软件环境以及网络运行环境，其中硬件的安装方式，网络的接入方式，以及软件的配置参数均会对系统性能产生一定影响。项目业务则又可以分为并发用户数量，操作类型以及数据传输效率等，不同时间内因为并发用户的不同，所以系统所需要处理的操作类型也不尽相同，也就会使得应用系统的性能存在一定的差异。用户因素主要体现为计算机应用系统内所容纳的海量用户信息，不同的用户操作行为习惯也对系统服务器带来了不同的负载冲击。 3.2 构建性能测试过程模型 构建性能测试过程模型可以为实际检测提供重要的参考依据，该模型主要是以时间为单位，将整个性能测试过程划分为执行前准备阶段、正式执行阶段以及执行后分析阶段。 （1） 性能测试前的调查研究 在正式开展系统性能测试工作之前，首先需要组建性能测试团队，根据不同的测试要求，可能需要涉及系统架构师、性能测试执行人员、项目人员、环境运维人员等；然后计算机应用系统性能测试团队需要根据具体的项目业务状况、用户使用情况、系统运行安全等方面开展调研工作，掌握当前计算机应用系统的网络拓扑、项目背景等信息，进而确定测试的范围以及最终的性能测试目标；最后，性能测试人员需要全面整合调研信息，将测试范围和目标，以及测试的时间进行统一的规划，并将其纳入性能测试执行方案内。 （2） 开始筹备性能测试工作 关于系统性能测试的筹备，测试人员需要完成制定方案、准备环境、测试脚本等工作。其一，测试方案中不仅需要体现系统环境运行需求，具体的测试模型以及性能测试的策略等内容，而且要实现对测试目标的精准描述，以展现性能指标的特点，如系统的操作反应时间不得超过两秒；其二，良好的测试环境是保证性能测试工作顺利开展的必要前提，在准备时需要考虑具体的生产环境，尽量保证准备环境与生产环境之间有着较高的相似性，另外准备的内容主要包括操作系统、硬件资源、网络环境、以及应用软件的安装和测试工具；其三，测试脚本工作需要编制代码生成相应的脚本，然后在代码中预先设置操作类型，方便在实际应用中检测系统的反应速率[6]。 （3） 正式启动系统性能测试 在正式进行系统性能测试工作时，测试人员在事先准备好的测试环境之下，利用监控设备实时记录测试的具体内容和环节，与此同时，测试过程中工作人员也可以适时调控所发现的系统性能问题。在测试完成之后，为了更加全面细致的了解计算机应用系统的性能状态，测试人员可以调取监控设备的中的录像内容对测试环节进行回顾，结合现有的性能测试数据结果，便可以直观地判定出当前系统性能存在哪些方面的问题。 （4） 生成系统性能测试报告 在系统测试工作完成之后，需要生成相关的系统性能测试分析报告。报告中要明确体现出本次测试的范围以及目标，并将实际获得的性能指标数据结果与预期目标相对比，分析二者之间差距产生的原因，如果是环境因素所引发的数据结果不同，则需要在报告中指出测试环境与生产环境的具体差异。此外，为了保证系统性能测试的科学有效性，测试人员还需要将不同测试条件下所得出的性能指标数据进行对比，综合多种因素得出可靠的判定结果。测试报告分析完畢之后，测试人员则需针对系统当前所存在的性能问题开展及时的维修处理工作，并且在往后的技术研发过程中积极探求优化系统性能的先进策略，改善系统的弊端，为企业和用户提供良好的体验。 4 计算机应用系统性能测试技术的实践应用 4.1 系统测试项目背景 现时期，在我国的某能源企业中，由于业务类型的增加，计算机系统所要处理的数据信息也急剧上升，然而当前计算机应用系统在处理大批量数据时，会出现数据错误，运行速率慢，或者系统崩溃等现象，严重制约着企业的发展进程。究其原因，主要是计算机应用系统的性能不佳，在处理海量数据时，需要进行多次复杂的运算，系统配置还未具备较高水平的运算能力，从而导致了系统透支，最终出现以上现象。 4.2 对系统进行调查研究 基于以上问题，企业急需展开系统性能测试工作，以找出影响系统运行的内部因素。通过调查研究发现，该企业的计算机应用系统采用的是三层架构，主要包括四个功能版块，而且每个功能版块都拥有独立的服务器，但是它们之间需要共用一个数据库管理系统，这也就导致了计算机应用系统中有过多的软件，使得系统运行速率较慢。于是测试人员与客户进行了积极的沟通，并确定此次的测量对象为第一版块和第二版块，如此性能测试团队便可以根据目前掌握的信息制定测试方案，明确测试的重点和目标。 4.3 正式启动性能测试 正式开始系统测量工作，工作人员要在测试环境中放置监控设备全程记录测试环节。为确保系统性能测试数据的准确性，测试团队应首先进行单业务操作压力测试，其次是混合情景压力测试，循序渐进的开展性能测试工作。单业务操作压力测试在进行时，工作人员可以选取一项合适的操作业务，采用逐渐增加并发用户数的方法对应用系统服务器施加压力，从而寻找出系统在单业务操作时的技术瓶颈。另外，混合情景压力测试即是为现有的项目业务模型配置不同的操作交易情景，可以设置用户在线数量的初始值为40，然后有规律有层次地向上添加用户的数量，如80，120，160等，不断地为系统施加压力，并在过程中记录不同用户数量下系统反映速率，以及资源利用率等性能指标数据的变化[7]。 4.4 对测试数据进行分析 系统性能测试工作完成后，通过对测试报告的分析，可以判断出在单业务操作测试中，系统并无发现异常。但是在混合情景压力测试中，系统的反映速率会随着用户数量的增加而逐渐地变缓。由此发现系统在面对多个用户操作请求时，会表现出性能不佳的状态，针对以上系统问题，系统开发人员要积极改良硬件软件资源配置，扩大系统的容量，优化系统的综合性能。 5 优化计算机应用系统性能测试技术的有效策略 目前计算机应用系统的性能质量与企业运行管理的效率息息相关，然而当前项目业务类型不断增加，而应用系统在处理海量数据时，经常呈现运行不稳定的状态。对此，企业内部首先要强化系统性能测试工作，制定严格的性能测试标准，并且组建专门的系统测试团队；其次，企业管理人员需要对系统测试人员开展必要的培训工作，使其掌握科学先进的测试技术；最后，企业要健全计算机应用系统性能测试机制，成立专业的系统检测维修小组，定期对系统的运行状态进行检测，并且配合性能测试团队，维持企业计算机应用系统的良好运行状态。 6 总结 计算机应用系统性能测试技术的研发与应用，不但能够提高系统的稳定性，而且给将来系统的扩充提供了重要的参考。现如今，在科技的作用下，时代在飞速的进步，计算机应用系统运行的效率及稳定性直接关乎我国企业的办公处理效率。因此在未来的发展中，科研人员还需继续优化系统配置，为企业提供更为先进可靠的计算机应用设备，同时企业系统运维人员也应深刻掌握系统性能测试方法，定期开展测试工作，保证系统的良好运行状态。相信在不懈的努力之下，我国企业定能加快实现全面建设现代化管理的战略计划。 参考文献： [1] 祝孔儒.关于计算机应用系统性能测试技术分析及应用探讨[J].山东工业技术，2017（3）：140. [2] 王智宇.计算机应用系统集成测试技术研究[J].科技经济导刊，2016（21）：36. [3] 吕麦丝.企业计算机应用系统可靠性测试技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（22）：198，200. [4] 李霄，王常洲，田雅等.计算机应用系统性能测试技术及应用研究[J].软件，2013，34（4）：69-73. [5] 叶靖波，何焕熹.计算机应用系统性能测试的探讨[J].实验室研究与探索，1996（02）. [6] 王婉人，高优，任力子.计算机应用系统性能测试技术及应用研究[J].信息系统工程，2017（05）. [7] 王伟硕.性能测试新标杆PCMark2005[J].电脑迷，2005（09）. [8] 马传玲.浅谈加强计算机应用系统设备的管理与维护[J].貴州农村金融，2003（11）. [通联编辑：代影] |
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