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JAVA + LR实现apache流媒体的性能测试

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最近的一个项目,视频点播系统,使用apache实现的流媒体服务器。其实准确的说叫做伪流(HTTP Pseudo-Streaming),基本原理和概念自行了解吧。

让我简单的描述就是仍然是HTTP下载,播放器播放本地缓存。只不过它也实现了一些和正规流媒体服务类似的功能。视频点播类系统的性能测试,说简单了主要就是模拟大量用户去看视频。服务端监控整体性能,客户端关注各自表现。这里难点主要在于如何模拟大量用户观看视频?如何判断各客户端展现?

多客户端的模拟无外乎3种方法:

1.全公司总动员,一起看。

2.一台机器开多个播放页面(或者是一个页面上嵌入多个播放器),调用多台机器。

3.抛弃客户端的解码播放过程,直接想法下载视频文件。

第一种方法不用说,虽然最真实,但太原始没有技术含量,如果是小公司人还不一定够。

第二种方法在需要测试的用户数不大时还可以,否则会占用较多资源,而且技术含量也较低。这种方式,一台机器上能模拟的用户数很有限,因为CPU会很快成为瓶颈。

第三种方法最高效,在千兆网环境下,一台机器可以模拟很多路用户,此时网络带宽是瓶颈(如果带宽更大,估计硬盘IO就是瓶颈了)。但是没有解码和播放,如何判断客户端的效果呢?两种方式,一是对比下载速度和码率,理论上只要下载速度足够就可以了;二是测试过程中也可以打开几个真实的播放窗口来验证播放效果,因为压力在服务端,可以认为每个客户端都是等价的。

本文要讲的就是第三种测试方法。

以前还测过FMS的流媒体,网上可以找到现成的工具来实现本方法,只要调用就可以了。但HTTP的这次也搜了两天,好像还真没有,只好自己动手了。看来最高效的方法,实现起来却是最麻烦的。基本思路是JAVA实现下载功能,用LR的JAVA Vuser实现多用户的控制。动手前先给自己整理了一个需求

功能:

模拟下载√

播放列表√

下载速度记录:总平均速度、每秒速度√

*伪装成播放器进行连接

*客户端限速

测试结果:

apache限速

下载速度

文件完整

功能扩展

jar包或者exe文件传参(播放列表)

打对钩的是已经实现了,带星号的是未实现、也不一定需要实现的高级功能。通过测试程序,需要得到的结果是下载是否正确完成?下载速度是否足够?apache的限速模块是否起作用(如果开启)?这里可能会有个问题,如果下载程序突破了apache的限速,那有可能是测试程序的问题,这就引出了上面的高级功能“伪装成播放器”。

需要软件测试资料的小伙伴,可以来加群:747981058。群内会有不定期的发放免费的资料链接,这些资料都是从各个技术网站搜集、整理出来的,如果你有好的学习资料可以私聊发我,我会注明出处之后分享给大家。

下面直接贴代码,说明尽量放到注释里。

下载类,提供静态方法。

package com.test;
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
public class DownloadFile {
 /*
 *下载指定URL的文件
 *userid是用于保存本地文件的标识
 **/
 public static int getHttpFileByUrl(String address, String userid) {
 int bufferSize = 1024;
 int size = 0;
 byte[] buf = new byte[bufferSize];
 
 /*
 *下载时间字符串
 *用于文件标识
 *格式201210260130
 **/ 
 Date date = new Date();
 SimpleDateFormat formatDate = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss");
 String downloadTime = formatDate.format(date);
 
 /*
 *计算下载速度相关
 */
 int totalDownloadSize = 0;
 int lastDownloadSize = 0;
 long lastCheckTime = 0;
 long startDownloadTime = 0;
 int sec = 0;
 
 /*
 *下载和计算过程
 */
 try {
 URL url = new URL(address);
 URLConnection conn = url.openConnection();
 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(conn.getInputStream());
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("e:	est	estvideo" + "_" + downloadTime + "_" + userid); 
 
 System.out.println("File Size:" + conn.getContentLength()/1024 + "KB");
 
 startDownloadTime = System.currentTimeMillis();
 lastCheckTime = startDownloadTime;
 
 while ((size = bis.read(buf)) != -1)
 {
 fos.write(buf,0,size);
 totalDownloadSize += size;
 
 /*
 *计算每秒下载速度
 */
 if (System.currentTimeMillis() - lastCheckTime > 1000) {
 System.out.println(sec + ": " + (totalDownloadSize - lastDownloadSize)/1024 + "KB");
 lastCheckTime = System.currentTimeMillis();
 lastDownloadSize = totalDownloadSize;
 sec++;
 }
 }
 
 System.out.println("Vuser " + userid + " Download Completed!");
 System.out.println("Average Download Speed: " + (totalDownloadSize/1024)/((System.currentTimeMillis() - startDownloadTime)/1000) + "KB/s");
 
 fos.close();
 bis.close();
 
 }catch (MalformedURLException e) {
 e.printStackTrace();
 }catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 
 return totalDownloadSize/1024;
 } 
}

测试驱动。

import com.test.*;
import java.util.*;
import java.io.*;
public class DownloadDrive {
 public static void main (String[] args) {
 
 //System.out.println("test");
 //DownloadFile.test();
 
 /*
 *调用者测量
 *自行实现
 */
 int DownLoadSize = 0;
 double DownLoadTime = 0;
 int Speed = 0;
 
 String url;
 ArrayList urlList = new ArrayList();
 /*
 *读取待下载的URL地址
 *保存到list中
 */
 try{
 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("url.txt"));
 while((url = br.readLine()) != null){
 urlList.add(url);
 } 
 }catch(IOException ie){
 ie.printStackTrace();
 }
 
 System.out.println("Total URLs: " + urlList.size());
 
 /*
 *依次下载list中的文件
 */
 for(int i = 0; i < urlList.size(); i++){
 url = (String)urlList.get(i);
 System.out.println(url); 
 //传入url和每个调用者的标识
 DownloadFile.getHttpFileByUrl(url, "1");
 }
 } 
 
}

将待下载的URL保存到url.txt中,每行一个地址。文件放到DownloadDrive.class同目录中。

到这,主要代码已经实现了。下一步需要做的是和LR整合,用LR的Java Vuser对下载功能进行控制,模拟多用户。其实也就是重写一个测试驱动,只不过这个驱动是需要LR内部方法了,应该没有什么技术上的难点了。

接下来,通过LoadRunner来实现多线程的模拟和控制。

新建LR的JAVA Vuser脚本,这里可以直接进行JAVA编码,又可以调用LR的内部方法,如事务、思考时间、集合点等等。到了这步已经没有任何难点了,开发人员只要花1个小时了解下LR的基本使用和常用方法即可,测试人员如果不会JAVA……那还是算了吧。

Action.java内容如下:

import lrapi.lr;
import com.test.*;
import java.util.*;
import java.io.*;
public class Actions
{
 public int init() throws Throwable {
 return 0;
 }//end of init
 public int action() throws Throwable {
 
 /*
 调用者测量
 */
 int downloadSize = 0;
 int downloadTime = 0;
 long startTime = 0;
 long endTime = 0;
 int speed = 0;
 int vid;
 vid = lr.get_vuser_id();
 /*
 从url文件生成arraylist
 */
 String url;
 ArrayList urlList = new ArrayList();
 try{ 
 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("url.txt"));
      while((url = br.readLine()) != null){
    urlList.add(url);
 }
 }catch(IOException ie){
   ie.printStackTrace();
 }
 lr.enable_redirection(true);
 lr.set_debug_message(lr.MSG_CLASS_JIT_LOG_ON_ERROR, lr.SWITCH_OFF);
 System.out.println("Total URLs: " + urlList.size());
 for(int i = 0; i < urlList.size(); i++){
   url = (String)urlList.get(i);
   System.out.println(url);
   //事务名称
   String trxName = "URL" + (i+1);
   startTime = System.currentTimeMillis();
   lr.start_transaction(trxName);
   //传入url和每个调用者的标识
   downloadSize = DownloadFile.getHttpFileByUrl(url, Integer.toString(vid));
   lr.end_transaction(trxName, lr.AUTO);
   endTime = System.currentTimeMillis();
   downloadTime = (int)(endTime - startTime)/1000;
   speed = downloadSize / downloadTime;
   lr.output_message(trxName + ": completed");
   lr.output_message("time cost: " + downloadTime + "s");
   lr.output_message("average speed: " + speed + "KB/s");
   lr.output_message("");
 }
 lr.set_debug_message(lr.MSG_CLASS_JIT_LOG_ON_ERROR, lr.SWITCH_ON);
 return 0;
 }//end of action
 public int end() throws Throwable {
 return 0;
 }//end of end
}

所有以lr开头的方法都是LR内部方法,这里只用到了事务、日志等几个。

编译之前我们的JAVA下载代码,将包(com.test)放入LR脚本的目录中,如图:

JAVA + LR实现apache流媒体的性能测试

 

打开LR脚本,运行试一下。

JAVA + LR实现apache流媒体的性能测试

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可以看到正常输出了日志,再验证一下下载到的文件是否完整,找到输出路径,如“h:testtestvideo_20121106194419_-1”,用播放器打开这个文件,正常播放。说明我们的脚本已经OK了,下面就要做多用户的测试了。

打开controller,设置同时运行2个VUSER(为了保证负载机的网络不成为瓶颈),运行场景。

JAVA + LR实现apache流媒体的性能测试

 

可以看到,2个VUSER都按预期正常完成了。

从几个方面验证测试的有效性:

1是负载机的网络利用,上面单用户执行脚本时下载速度是5M/s(apache服务器做了限速),这次两个用户同时下载达到了10M。

JAVA + LR实现apache流媒体的性能测试

 

2是每个VUSER的输出日志。

3是下载文件的完整性。


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