被面試官經(jīng)常問到之前開發(fā)的系統(tǒng)接口 QPS 能達(dá)到多少嚷炉，經(jīng)常給不出一個數(shù)值渊啰，支支吾吾，導(dǎo)致整體面試效果降低渤昌？

原因基本是一些公司中虽抄，做完功能測試就完了，壓根不會有性能測試這一步独柑，或者說并發(fā)量較少迈窟，沒有必要進(jìn)行性能測試，亦或者忌栅，交給測試人員后车酣，只要整體問題不大贫悄，測試報告一般也是不會再給后端人員看的鸭津，這就導(dǎo)致我們在面試的時候晒奕，場面一度尷尬 ！！蒋腮！

其實(shí)膘魄，不單單是針對面試绢慢，作為一名后端開發(fā)者，我們在完成一個接口開發(fā)后，在交給測試工程師之前，經(jīng)常也會想知道，自己寫的這個接口的性能如何呢？吞吐量能達(dá)到多少？QPS（Query per second 每秒處理完的請求數(shù)） 能達(dá)到多少呢？

這個時候，我們就需要借助一些常用的性能測試工具，如 Apache ab, Apache JMeter (互聯(lián)網(wǎng)公司用的較多)，LoadRunner 等。

我們今天主要說一說輕量級性能測試工具 wrk钦奋。

目錄

一、什么是 wrk
二、 wrk 的優(yōu)勢&劣勢

• 2.1 優(yōu)勢
• 2.2 劣勢

三、wrk 安裝

• 3.1 Linux 安裝
• 3.2 MacOS 安裝
• 3.3 Window 10 安裝
• 3.4 驗(yàn)證一下恤左，是否安裝成功

四巧鸭、如何使用

• 4.1 簡單使用
• 4.2 wrk 子命令參數(shù)說明
• 4.3 測試報告
• 4.4 使用 Lua 腳本進(jìn)行復(fù)雜測試

五压鉴、總結(jié)
六歌豺、參考文檔
七区宇、贈送面試&學(xué)習(xí)福利資源

一芬首、什么是 wrk

摘自官方 GitHub 上的英文介紹：

wrk 官方說明

翻譯一下：

wrk 是一款針對 Http 協(xié)議的基準(zhǔn)測試工具封寞，它能夠在單機(jī)多核 CPU 的條件下碎罚，使用系統(tǒng)自帶的高性能 I/O 機(jī)制，如 epoll妥曲，kqueue 等，通過多線程和事件模式舶得，對目標(biāo)機(jī)器產(chǎn)生大量的負(fù)載发框。

PS: 其實(shí)葫哗，wrk 是復(fù)用了 redis 的 ae 異步事件驅(qū)動框架辣苏，準(zhǔn)確來說 ae 事件驅(qū)動框架并不是 redis 發(fā)明的, 它來至于 Tcl 的解釋器 jim, 這個小巧高效的框架, 因?yàn)楸?redis 采用而被大家所熟知萌狂。

二售葡、 wrk 的優(yōu)勢&劣勢

2.1 優(yōu)勢

在說 wrk 的優(yōu)勢之前携悯，瞅一下 wrk 的 GitHub Star 數(shù)照雁，也能側(cè)面反映下它的可靠性：

wrk Star 數(shù)

Wow ! 截止筆者截圖為止, Star 數(shù)已經(jīng)達(dá)到了 19742 !!!

再來說說 wrk 的優(yōu)勢：

• 輕量級性能測試工具;

• 安裝簡單（相對 Apache ab 來說）;

• 學(xué)習(xí)曲線基本為零籍凝，幾分鐘就能學(xué)會咋用了；

• 基于系統(tǒng)自帶的高性能 I/O 機(jī)制，如 epoll, kqueue, 利用異步的事件驅(qū)動框架蝌蹂，通過很少的線程就可以壓出很大的并發(fā)量；

2.2 劣勢

wrk 目前僅支持單機(jī)壓測跪另，后續(xù)也不太可能支持多機(jī)器對目標(biāo)機(jī)壓測迹卢，因?yàn)樗旧淼亩ㄎ唬⒉皇怯脕砣〈?JMeter, LoadRunner 等專業(yè)的測試工具谋作，wrk 提供的功能，對我們后端開發(fā)人員來說寂殉，應(yīng)付日常接口性能驗(yàn)證還是比較友好的。

三、wrk 安裝

wrk 只能被安裝在類 Unix 系統(tǒng)上循衰，所以我們需要一個 Linux 或者 MacOS 環(huán)境迁酸。Windows 10 安裝需要開啟自帶的 Ubuntu 子系統(tǒng)先鱼。

3.1 Linux 安裝

3.1.1 Ubuntu/Debian

依次執(zhí)行如下命令：

sudo apt-get install build-essential libssl-dev git -y
git clone https://github.com/wg/wrk.git wrk
cd wrk
make
# 將可執(zhí)行文件移動到 /usr/local/bin 位置
sudo cp wrk /usr/local/bin

3.2.2 CentOS / RedHat / Fedora

依次執(zhí)行如下命令：

sudo yum groupinstall 'Development Tools'
sudo yum install -y openssl-devel git 
git clone https://github.com/wg/wrk.git wrk
cd wrk
make
# 將可執(zhí)行文件移動到 /usr/local/bin 位置
sudo cp wrk /usr/local/bin

3.2 MacOS 安裝

Mac 系統(tǒng)也可以通過先編譯的方式來安裝，但是更推薦使用 brew 的方式來安裝, 步驟如下：

1. 安裝 Homebrew胁出，安裝方式參考官網(wǎng) https://brew.sh （也就一行命令的事）;
2. 安裝 wrk: brew install wrk;

3.3 Window 10 安裝

Windown 10 需要在 Windows 功能 里勾選 適用于 Linux 的 Windows 子系統(tǒng), 然后通過 bash 命令切換到 Ubuntu 子系統(tǒng)型型。接下來，參考 3.1.1 Ubuntu 的操作系通中全蝶，安裝 wrk 的步驟闹蒜。

由于筆者使用的是 MacOS, Windows 上的安裝步驟，并沒有實(shí)際操作過抑淫，具體安裝步驟绷落，您可以參考官方 Windows 10 的安裝教程：https://github.com/wg/wrk/wiki/Installing-wrk-on-Windows-10 ，或者用您喜歡的搜索引擎來搜索 Windows 10 如何啟用 Ubuntu 子系統(tǒng)后始苇，再安裝 wrk砌烁，亦或者通過安裝 Linux 虛擬機(jī)的方式來使用 wrk。

3.4 驗(yàn)證一下催式，是否安裝成功

命令行中輸入命令：

wrk -v

查看 wrk 是否安裝成功

輸出如上信息函喉，說明安裝成功了！

四荣月、如何使用

安裝成功了管呵，要如何使用呢？

4.1 簡單使用

wrk -t12 -c400 -d30s http://www.baidu.com

這條命令表示哺窄，利用 wrk 對 www.baidu.com 發(fā)起壓力測試捐下，線程數(shù)為 12账锹，模擬 400 個并發(fā)請求，持續(xù) 30 秒坷襟。

4.2 wrk 子命令參數(shù)說明

除了上面簡單示例中使用到的子命令參數(shù)奸柬，wrk 還有其他更豐富的功能，命令行中輸入 wrk --help, 可以看到支持以下子命令：

[root@VM_0_5_centos ~]# wrk --help
Usage: wrk <options> <url>                            
  Options:                                            
    -c, --connections <N>  Connections to keep open   
    -d, --duration    <T>  Duration of test           
    -t, --threads     <N>  Number of threads to use   

    -s, --script      <S>  Load Lua script file       
    -H, --header      <H>  Add header to request      
        --latency          Print latency statistics   
        --timeout     <T>  Socket/request timeout     
    -v, --version          Print version details      

  Numeric arguments may include a SI unit (1k, 1M, 1G)
  Time arguments may include a time unit (2s, 2m, 2h)

翻譯一下：

使用方法: wrk <選項> <被測HTTP服務(wù)的URL>                            
  Options:                                            
    -c, --connections <N>  跟服務(wù)器建立并保持的TCP連接數(shù)量  
    -d, --duration    <T>  壓測時間           
    -t, --threads     <N>  使用多少個線程進(jìn)行壓測   

    -s, --script      <S>  指定Lua腳本路徑       
    -H, --header      <H>  為每一個HTTP請求添加HTTP頭      
        --latency          在壓測結(jié)束后婴程，打印延遲統(tǒng)計信息   
        --timeout     <T>  超時時間     
    -v, --version          打印正在使用的wrk的詳細(xì)版本信息

  <N>代表數(shù)字參數(shù)廓奕，支持國際單位 (1k, 1M, 1G)
  <T>代表時間參數(shù)，支持時間單位 (2s, 2m, 2h)

PS: 關(guān)于線程數(shù)档叔，并不是設(shè)置的越大懂从，壓測效果越好，線程設(shè)置過大蹲蒲，反而會導(dǎo)致線程切換過于頻繁，效果降低侵贵，一般來說届搁，推薦設(shè)置成壓測機(jī)器 CPU 核心數(shù)的 2 倍到 4 倍就行了。

4.3 測試報告

執(zhí)行壓測命令:

wrk -t12 -c400 -d30s --latency http://www.baidu.com

執(zhí)行上面的壓測命令窍育，30 秒壓測過后卡睦，生成如下壓測報告：

Running 30s test @ http://www.baidu.com 
  12 threads and 400 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   386.32ms  380.75ms   2.00s    86.66%
    Req/Sec    17.06     13.91   252.00     87.89%
  Latency Distribution
     50%  218.31ms
     75%  520.60ms
     90%  955.08ms
     99%    1.93s 
  4922 requests in 30.06s, 73.86MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 311
Requests/sec:    163.76
Transfer/sec:      2.46MB

我們來具體說一說，報告中各項指標(biāo)都代表什么意思：

Running 30s test @ http://www.baidu.com （壓測時間30s）
  12 threads and 400 connections （共12個測試線程漱抓，400個連接）
              （平均值） （標(biāo)準(zhǔn)差）  （最大值）（正負(fù)一個標(biāo)準(zhǔn)差所占比例）
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    （延遲）
    Latency   386.32ms  380.75ms   2.00s    86.66%
    (每秒請求數(shù))
    Req/Sec    17.06     13.91   252.00     87.89%
  Latency Distribution （延遲分布）
     50%  218.31ms
     75%  520.60ms
     90%  955.08ms
     99%    1.93s 
  4922 requests in 30.06s, 73.86MB read (30.06s內(nèi)處理了4922個請求表锻，耗費(fèi)流量73.86MB)
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 311 (發(fā)生錯誤數(shù))
Requests/sec:    163.76 (QPS 163.76,即平均每秒處理請求數(shù)為163.76)
Transfer/sec:      2.46MB (平均每秒流量2.46MB)

可以看到，壓測報告還是非常直觀的乞娄！

標(biāo)準(zhǔn)差啥意思瞬逊？標(biāo)準(zhǔn)差如果太大說明樣本本身離散程度比較高，有可能系統(tǒng)性能波動較大仪或。

4.4 使用 Lua 腳本進(jìn)行復(fù)雜測試

您可能有疑問了确镊，你這種進(jìn)行 GET 請求還湊合，我想進(jìn)行 POST 請求咋辦范删？而且我想每次的請求參數(shù)都不一樣蕾域，用來模擬用戶使用的實(shí)際場景，又要怎么弄呢到旦？

對于這種需求旨巷，我們可以通過編寫 Lua 腳本的方式，在運(yùn)行壓測命令時添忘，通過參數(shù) --script 來指定 Lua 腳本采呐，來滿足個性化需求。

4.4.1 wrk 對 Lua 腳本的支持

wrk 支持在三個階段對壓測進(jìn)行個性化昔汉，分別是啟動階段懈万、運(yùn)行階段和結(jié)束階段拴清。每個測試線程，都擁有獨(dú)立的Lua 運(yùn)行環(huán)境会通。

啟動階段:

function setup(thread)

在腳本文件中實(shí)現(xiàn) setup 方法口予，wrk 就會在測試線程已經(jīng)初始化，但還沒有啟動的時候調(diào)用該方法涕侈。wrk會為每一個測試線程調(diào)用一次 setup 方法沪停，并傳入代表測試線程的對象 thread 作為參數(shù)。setup 方法中可操作該 thread 對象裳涛，獲取信息木张、存儲信息、甚至關(guān)閉該線程端三。

thread.addr             - get or set the thread's server address
thread:get(name)        - get the value of a global in the thread's env
thread:set(name, value) - set the value of a global in the thread's env
thread:stop()           - stop the thread

運(yùn)行階段：

function init(args)
function delay()
function request()
function response(status, headers, body)

• init(args): 由測試線程調(diào)用舷礼，只會在進(jìn)入運(yùn)行階段時，調(diào)用一次郊闯。支持從啟動 wrk 的命令中妻献，獲取命令行參數(shù)；
• delay()： 在每次發(fā)送請求之前調(diào)用团赁，如果需要定制延遲時間育拨，可以在這個方法中設(shè)置；
• request(): 用來生成請求, 每一次請求都會調(diào)用該方法欢摄，所以注意不要在該方法中做耗時的操作熬丧；
• response(status, headers, body): 在每次收到一個響應(yīng)時被調(diào)用，為提升性能怀挠，如果沒有定義該方法析蝴，那么wrk不會解析 headers 和 body；

結(jié)束階段：

function done(summary, latency, requests)

done() 方法在整個測試過程中只會被調(diào)用一次唆香，我們可以從給定的參數(shù)中嫌变，獲取壓測結(jié)果，生成定制化的測試報告躬它。

自定義 Lua 腳本中可訪問的變量以及方法：

變量：wrk

wrk = {
    scheme  = "http",
    host    = "localhost",
    port    = 8080,
    method  = "GET",
    path    = "/",
    headers = {},
    body    = nil,
    thread  = <userdata>,
  }

以上定義了一個 table 類型的全局變量腾啥，修改該 wrk 變量，會影響所有請求冯吓。

方法：

1. wrk.fomat
2. wrk.lookup
3. wrk.connect

上面三個方法解釋如下：

function wrk.format(method, path, headers, body)

    wrk.format returns a HTTP request string containing the passed parameters
    merged with values from the wrk table.
    # 根據(jù)參數(shù)和全局變量 wrk倘待，生成一個 HTTP rquest 字符串。

function wrk.lookup(host, service)

    wrk.lookup returns a table containing all known addresses for the host
    and service pair. This corresponds to the POSIX getaddrinfo() function.
    # 給定 host 和 service（port/well known service name）组贺，返回所有可用的服務(wù)器地址信息凸舵。

function wrk.connect(addr)

    wrk.connect returns true if the address can be connected to, otherwise
    it returns false. The address must be one returned from wrk.lookup().
    # 測試給定的服務(wù)器地址信息是否可以成功創(chuàng)建連接

4.4.1 通過 Lua 腳本壓測示例

調(diào)用 POST 接口：

wrk.method = "POST"
wrk.body   = "foo=bar&baz=quux"
wrk.headers["Content-Type"] = "application/x-www-form-urlencoded"

注意: wrk 是個全局變量，這里對其做了修改失尖，使得所有請求都使用 POST 的方式啊奄，并指定了 body 和 Content-Type頭渐苏。

自定義每次請求的參數(shù)：

request = function()
   uid = math.random(1, 10000000)
   path = "/test?uid=" .. uid
   return wrk.format(nil, path)
end

在 request 方法中，隨機(jī)生成 1~10000000 之間的 uid菇夸，并動態(tài)生成請求 URL.

每次請求前琼富，延遲 10ms:

function delay()
   return 10
end

請求的接口需要先進(jìn)行認(rèn)證，獲取 token 后庄新，才能發(fā)起請求鞠眉，咋辦？

token = nil
path  = "/auth"

request = function()
   return wrk.format("GET", path)
end

response = function(status, headers, body)
   if not token and status == 200 then
      token = headers["X-Token"]
      path  = "/test"
      wrk.headers["X-Token"] = token
   end
end

上面的腳本表示择诈，在 token 為空的情況下械蹋，先請求 /auth 接口來認(rèn)證，獲取 token, 拿到 token 以后羞芍，將 token 放置到請求頭中哗戈，再請求真正需要壓測的 /test 接口。

壓測支持 HTTP pipeline 的服務(wù)：

init = function(args)
   local r = {}
   r[1] = wrk.format(nil, "/?foo")
   r[2] = wrk.format(nil, "/?bar")
   r[3] = wrk.format(nil, "/?baz")

   req = table.concat(r)
end

request = function()
   return req
end

通過在 init 方法中將三個 HTTP請求拼接在一起荷科，實(shí)現(xiàn)每次發(fā)送三個請求谱醇，以使用 HTTP pipeline。

五步做、總結(jié)

本文中，我們學(xué)習(xí)了輕量級性能測試工具 wrk, 如何安裝奈附，以及具體的使用方法全度，包括通過 Lua 腳本來個性化定制請求等。希望讀完本文斥滤，能對您有所幫助哦将鸵！