Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM THỊ TÚ KỸ THUẬT KIỂM THỬ HIỆU NĂNG PHẦN MỀM VÀ ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM THỊ TÚ KỸ THUẬT KIỂM THỬ HIỆU NĂNG PHẦN MỀM VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG VĂN ĐỨC Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, kết quả của luận văn hoàn toàn là kết quả của tự bản thân tôi tìm hiểu, nghiên cứu dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo PGS.TS Đặng Văn Đức. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính pháp lý quá trình nghiên cứu khoa học của luận văn này. Thái Nguyên, tháng 11 năm 2013 Ngƣời cam đoan Phạm Thị Tú Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo PGS.TS Đặng Văn Đức đã định hƣớng và nhiệt tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn. Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trƣờng đại học Công nghệ thông tin truyền thông, các thầy ở viện công nghệ thông tin Hà Nội đã truyền đạt những những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong thời gian học tập. Xin chân thành cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp, các bạn học viên lớp cao học CK10C, những ngƣời thân trong gia đình đã động viên, chia sẻ, tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình học và làm luận văn. Thái Nguyên, tháng 11 năm 2013 Phạm Thị Tú Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ TIẾNG ANH VÀ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIỂM THỬ PHẦN MỀM 4 1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4 1.1.1.Kiểm thử phần mềm (Software Testing) [1], [2] 4 1.1.2.Kiểm thử đơn vị (Unit Testing) 5 1.1.3. Kiểm thử tích hợp (Integration Testing) 5 1.1.4.Kiểm thử hệ thống (System Testing) 6 1.1.5. Kiểm thử chấp nhận sản phẩm (Acceptance Testing) 7 1.1.6. Kiểm thử hồi quy (Regression Testing) 7 1.1.7.Kiểm thử chức năng (Functional Testing) 8 1.1.8. Kiểm thử hiệu năng (Performance Testing) 9 Là hoạt động thử nghiệm, đánh giá phần mềm, các thành phần hoặc phần cứng về sự tƣơng thích của nó với mục tiêu kiểm thử hiệu năng. Đó là loại kiểm thử với mục đích xác định khả năng mở rộng của ứng dụng. 9 1.2.TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM THỬ HIỆU NĂNG 12 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 14 1.4. CÁC HOẠT ĐỘNG TRONG KIỂM THỬ HIỆU NĂNG 14 1.4.1. Xác định môi trƣờng kiểm thử 16 1.4.2.Xác định các tiêu chí hiệu năng. 16 1.4.3. Lập kế hoạch và thiết kế kiểm thử. 16 1.4.4. Cấu hình môi trƣờng kiểm thử 17 1.4.5. Cài đặt thiết kế kiểm thử 17 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 1.4.6. Thực hiện kiểm thử 17 1.4.7. Phân tích kết quả, báo cáo và kiểm thử lại 17 1.5.CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ KIỂM THỬ HIỆU NĂNG 17 1.5.1.Một số lƣu ý cho việc lựa chọn công cụ kiểm thử chính xác 18 1.5.2.Giới thiệu một số công cụ kiểm thử hiệu năng phổ biến [6] 19 1.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 22 CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG KIỂM THỬ HIỆU NĂNG 23 2.1. XÁC ĐỊNH WORKLOAD 23 2.1.1. Workload là gì? 23 2.1.2. Các loại workload [6] 23 2.1.3.Các bƣớc xác định workload 26 2.2.THIẾT LẬP MÔI TRƢỜNG KIỂM THỬ 30 2.2.1. Cô lập môi trƣờng kiểm thử 31 2.2.2. Cô lập mạng 31 2.2.3. Sinh tải 32 2.2.4. Sinh dữ liệu kiểm thử 32 2.3. LẬP KẾ HOẠCH KIỂM THỬ 32 2.4. XÂY DỰNG KỊCH BẢN KIỂM THỬ 33 2.5.THỰC HIỆN KIỂM THỬ 35 2.5.1.Điều kiện thực hiện kiểm thử hiệu năng [5] 35 2.5.2.Các loại kiểm thử hiệu năng. 36 2.5.3.Phƣơng pháp tiếp cận thực hiện kiểm thử 39 2.5.4.Các yếu tố thực hiện kiểm thử 41 2.6. XÂY DỰNG BÁO CÁO VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ KIỂM THỬ HIỆU NĂNG 44 2.6.1.Xây dựng báo cáo kết quả kiểm thử 44 2.6.2.Phân tích kết quả kiểm thử hiệu năng 47 2.7. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 48 CHƢƠNG 3: THỬ NGHIỆM KIỂM THỬ HIỆU NĂNG VỚI PHẦN MỀM ĐƢỢC CHỌN 49 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 3.1. MỞ ĐẦU 49 3.2.GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SẼ KIỂM THỬ 49 3.3. GIỚI THIỆU GIAO DIỆN VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA CÔNG CỤ SỬ DỤNG KIỂM THỬ [3] 51 3.4. XÁC ĐỊNH WORKLOAD 53 3.5. THIẾT LẬP MÔI TRƢỜNG KIỂM THỬ (phần cứng/phần mềm/mạng). 53 3.6. LẬP KẾ HOẠCH KIỂM THỬ 53 3.7. XÂY DỰNG KỊCH BẢN KIỂM THỬ 55 3.8. THỰC HIỆN KIỂM THỬ 58 3.9. BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM THỬ VÀ PHÂN TÍCH 58 3.10.KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 65 KẾT LUẬN 66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC TỪ TIẾNG ANH VÀ VIẾT TẮT TT Viết tắt Tiếng Anh Nghĩa 1. GV Giáo viên 2. HSSV Học sinh sinh viên 3. ND Ngƣời dùng 4. QTHT Quản trị hệ thống 5. AUT Application Under Test Ứng dụng kiểm thử 6. DBA Database Administrator Ngƣời quản trị cơ sở dữ liệu 7. SLA Service Level-Agreement Cam kết mức độ dịch vụ 8. SPEC Standard Performance Evalution Corporation Tập đoàn đánh giá hiệu suất chuẩn 9. SUT Systems Under Test Hệ thống kiểm thử 10. Workload Tải làm việc Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Vòng đời phát triển hệ thống 4 Hình 1.2.Các mức độ kiểm thử cơ bản của phần mềm [2] 4 Hình 1.3. Sơ đồ kiểm thử tích hợp 5 Hình 1.4. Các loại kiểm thử khác nhau trong kiểm thử hệ thống 7 Hình 1.5. Sơ đồ kiểm thử chức năng 8 Hình 1.6.Vòng đời kiểm thử hiệu năng [6] 10 Hình 1.7.a. Các hoạt động kiểm thử hiệu năng [6] 15 Hình 1.7.b. Các hoạt động kiểm thử hiệu năng [4] 15 Hình 2.1. Workload ổn định 24 Hình 2.2. Workload lệch 24 Hình 2.3. Workload đột biến 25 Hình 2.4. Workload đặc trƣng thời gian 25 Hình 2.5. Tải ngƣời dùng mục tiêu và số kiểm thử 42 Hình 2.6. Tải ngƣời dùng và thời gian phản hồi 42 Hình 2.7. Tải ngƣời dùng và thông lƣợng hệ thống 43 Hình 2.8. Tải ngƣời dùng và nút cổ chai hệ thống 43 Hình 3.1.Giao diện ứng dụng thử nghiệm kiểm thử 49 3.2.Giao diện màn hình khi khởi động JMeter 51 Hình 3.3.Các thành phần của JMeter 52 Hình 3.4. Biểu đồ Ucase của hệ thống kiểm thử 55 Hình 3.5. Kịch bản kiểm thử của giao dịch HTTT (1 ngƣời dùng) 56 Hình 3.6. Giao diện cấu hình HTTP Request cho giao dịch HTTT 56 Hình 3.7. Kịch bản kiểm thử của giao dịch HTTT(300 ngƣời dùng) 57 Hình 3.8. Kịch bản kiểm thử của giao dịch HTTT(500 ngƣời dùng) 57 Hình 3.9. Kịch bản kiểm thử của giao dịch HTTT(600 ngƣời dùng) 58 Hình 3.10.Giao diện báo cáo kết quả kiểm thử giao dịch HTTT (1 ngƣời dùng) 58 Hình 3.11.Giao diện bảng kết quả kiểm thử giao dịch HTTT (300 ngƣời dùng) 59 Hình 3.12. Giao diện kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (300 ngƣời dùng) 59 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Hình 3.13. Đồ thị kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT(300 ngƣời dùng) 60 Hình 3.14. Kết quả sử dụng tài nguyên giao dịch HTTT (300 ngƣời dùng) 60 Hình 3.15. Giao diện kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (500 ngƣời dùng) 60 Hình 3.16. Đồ thị kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (500 ngƣời dùng) 61 Hình 3.17. Giao diện kết quả kiểm thử giao dịch HTTT (600 ngƣời dùng) 61 Hình 3.18. Giao diện kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (900 ngƣời dùng) 62 Hình 3.19. Giao diện kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (1600 ngƣời dùng) 62 Hình 3.20. Đồ thị kết quả kiểm thử của giao dịch HTTT (1600 ngƣời dùng) 63 Hình 3.21.Kết quả sử dụng tài nguyên giao dịch HTTT (1600 ngƣời dùng) 63 Hình 3.22. Đồ thị thông lƣợng hệ thống kiểm thử 64 [...]... đến ngƣời sử dụng Xuất phát từ thực tế đó, đề tài luận văn Kỹ thuật kiểm thử hiệu năng phần mềm và ứng dụng với mục đích tìm hiểu, nghiên cứu các vấn đề trong kiểm thử hiệu năng nhƣ các khái niệm cơ bản của kiểm thử hiệu năng, các công cụ hỗ trợ kiểm thử hiệu năng, các kỹ thuật sử dụng trong kiểm thử hiệu năng Trên cơ sở các vấn đề đã nghiên cứu thực hiện thử nghiệm kiểm thử cho một phần mềm có sẵn... công cụ kiểm thử, đƣa ra báo cáo và phân tích kết quả kiểm thử 2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu Luận văn tập trung nghiên cứu, tìm hiểu và giải quyết các vấn đề trong kiểm thử hiệu năng của phần mềm và ứng dụng, các kỹ thuật sử dụng trong kiểm thử hiệu năng phần mềm nhƣ: xác định Workload, xác định và thiết lập môi trƣờng kiểm thử, lập kế hoạch kiểm thử, xây dựng kịch bản kiểm thử, thực hiện kiểm thử, ... hiện thử nghiệm kiểm thử để làm rõ nội dung lý thuyết đã nghiên cứu 6 Bố cục của luận văn Bố cục của luận văn bao gồm các phần sau: CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ KIỂM THỬ PHẦN MỀM Chƣơng này sẽ giới thiệu tổng quan về kiểm thử phần mềm, các khái niệm trong kiểm thử phần mềm nói chung và kiểm thử hiệu năng nói riêng, các hoạt động trong kiểm thử hiệu năng và các công cụ hỗ trợ kiểm thử hiệu năng CHƯƠNG 2: CÁC KỸ... hoạch kiểm thử hiệu năng Các yêu cầu hiệu năng Thiết kế kiểm thử hiệu năng Thiết lập môi trƣờng kiểm thử Tạo kịch bản Kiểm thử cơ bản/Kiểmthử điểm chuẩn Phân tích kết quả Tiến hành kiểm thử hiệu năng Phân tích kết quả Điều chỉnh hệ thống Báo cáo kiểm thử hiệu năng Kết thúc dự án Hình 1.7.a Các hoạt động kiểm thử hiệu năng [6] Ở một tài liệu khác [4], tác giả đã tổng kết các hoạt động của kiểm thử hiệu năng. .. dựng báo cáo và phân tích kết quả kiểm thử Tìm hiểu tính năng công cụ kiểm thử hiệu năng giúp kiểm thử tự động phần mềm, ứng dụng Lựa chọn một phần mềm có sẵn để thực hiện thử nghiệm kiểm thử trên cơ sở kỹ thuật đã nghiên cứu trên đây 4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Phần nghiên cứu lý thuyết của đề tài cung cấp cách nhìn tổng quan về kiểm thử hiệu năng, quy trình kiểm thử hiệu năng Kết quả... xác định môi trƣờng kiểm thử, xác định các tiêu chí hiệu năng, lập kế hoạch kiểm thử và thiết kế kiểm thử, cấu hình môi trƣờng kiểm thử, cài đặt thiết kế kiểm thử, thực hiện kiểm thử và phân tích báo cáo kết quả kiểm thử Để thực hiện kiểm thử hiệu năng hiệu quả với số lƣợng ngƣời dùng lớn rất cần có sự hỗ trợ của các công cụ kiểm thử hiệu năng Việc lựa chọn công cụ kiểm thử hiệu năng sẽ dựa trên đặc... cầu của khách hàng Tài liệu sử dụng Dữ liệu Kiểm thử mức hệ thống (System testing) Kiểm thử chức năng Kiểm thử khả năng chịu tải Kiểm thử khả năng bảo mật Kiểm thử đã hoàn thành Kiểm thử cấu hình Kiểm thử khả năng vận hành Kiểm thử khả năng phục hồi Hệ thống đã sẵn sàng để khách hàng kiểm thử chấp nhận Hình 1.4 Các loại kiểm thử khác nhau trong kiểm thử hệ thống 1.1.5 Kiểm thử chấp nhận sản phẩm (Acceptance... kết quả kiểm thử Trên cơ sở đó thực hiện thử nghiệm kiểm thử cho một phần mềm đƣợc chọn Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Cơ sở lý thuyết kiểm thử hiệu năng, các kỹ thuật sử dụng trong kiểm thử hiệu năng phần mềm nhƣ: xác định Workload, thiết lập môi trƣờng kiểm thử, lập kế hoạch kiểm thử, xây dựng kịch bản kiểm thử, thực hiện kiểm thử, xây... tiết trong các kỹ thuật kiểm thử hiệu năng của chƣơng 2 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 23 Chƣơng 2 CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG KIỂM THỬ HIỆU NĂNG Nhƣ đã trình bày trong chƣơng 1, kiểm thử hiệu năng có tầm quan trọng đặc biệt trong việc tồn tại của một phần mềm và ứng dụng Để tiến hành kiểm thử hiệu năng cần phải có một quy trình thực hiện cụ thể Chƣơng 2 sẽ giới thiệu khái quát... KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG KIỂM THỬ HIỆU NĂNG Trong chƣơng này, luận văn tập trung trình bày các kỹ thuật và cũng là quy trình trong kiểm thử hiệu năng nhƣ: xác định workload, thiết lập môi trƣờng kiểm Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 thử, lập kế hoạch kiểm thử, xây dựng kịch bản kiểm thử, thực hiện kiểm thử, xây dựng báo cáo và phân tích kết quả kiểm thử CHƢƠNG 3: THỬ NGHIỆM KIỂM . và giải quyết các vấn đề trong kiểm thử hiệu năng của phần mềm và ứng dụng, các kỹ thuật sử dụng trong kiểm thử hiệu năng phần mềm nhƣ: xác định Workload, xác định và thiết lập môi trƣờng kiểm. bản kiểm thử, thực hiện kiểm thử, xây dựng báo cáo và phân tích kết quả kiểm thử. Tìm hiểu tính năng công cụ kiểm thử hiệu năng giúp kiểm thử tự động phần mềm, ứng dụng. Lựa chọn một phần mềm. cứu các vấn đề trong kiểm thử hiệu năng nhƣ các khái niệm cơ bản của kiểm thử hiệu năng, các công cụ hỗ trợ kiểm thử hiệu năng, các kỹ thuật sử dụng trong kiểm thử hiệu năng. Trên cơ sở các