LoadRunner 11 使用教程

LoadRunner 11 是一款由 Micro Focus（原 HP）开发的业界领先的负载测试和性能测试工具，它通过模拟成千上万的用户并发操作，来对应用系统进行压力测试，从而帮助您发现系统性能瓶颈、评估系统容量和稳定性。

本教程将分为以下几个部分：

1. LoadRunner 核心概念与工作流程
2. 详细步骤：从录制到分析
3. VuGen 脚本开发进阶
4. Controller 场景设计与执行
5. Analysis 结果分析
6. 常见问题与最佳实践

第一部分：LoadRunner 核心概念与工作流程

核心组件

LoadRunner 主要由三个核心模块组成：

• Virtual User Generator (VuGen)：虚拟用户生成器，用于录制、编辑和调试脚本，将用户的操作行为转化为可执行的脚本（C 语言）。
• Controller：控制器，用于创建、管理和运行负载测试场景，可以模拟大量虚拟用户（Vuser）对系统施加压力，并实时监控服务器和应用的性能指标。
• Analysis：分析器，用于收集、合并和负载测试结果，生成图表和报告，从而帮助您分析系统性能瓶颈。

工作流程

一个典型的 LoadRunner 测试流程如下：

1. 计划测试：明确测试目标、测试场景（如并发用户数、测试时长）、监控指标等。
2. 录制脚本：使用 VuGen 录制用户在业务系统上的关键操作流程。
3. 完善脚本：在 VuGen 中增强脚本，添加参数化、关联、检查点、事务等，使其更接近真实用户行为。
4. 设计场景：在 Controller 中设计测试场景，设置虚拟用户数量、运行方式（如加压、持续）、负载机等。
5. 运行场景：执行负载测试，同时监控被测服务器（如 CPU、内存、网络）和应用的性能数据。
6. 分析结果：使用 Analysis 工具分析测试数据，定位性能瓶颈，生成测试报告。

第二部分：详细步骤：从录制到分析

我们将以一个最经典的“Web Tours”示例（LoadRunner 自带的 demo 应用）为例，走一遍完整流程。

使用 VuGen 录制脚本

1. 打开 VuGen：

   启动 LoadRunner 11，选择 "Virtual User Generator"。

2. 创建新脚本：

   • 在弹出的窗口中,选择 "Web - HTTP/HTML" 协议（这是最常见的 Web 应用协议），然后点击 "OK"。
   • 给你的脚本起一个名字,WebTours_Login，并选择一个保存位置，点击 "Create"。

3. 录制设置：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • VuGen 会弹出 "Recording Options" 窗口。
   • URL Address：输入 Web Tours 应用的地址，通常是 http://localhost:1080。
   • Recording Mode：保持默认的 "HTML-based script"。
   • Start recording immediately：勾选此项，点击 "OK" 后会自动打开浏览器开始录制。
   • 点击 "OK" 开始录制。

4. 执行业务操作：

   • VuGen 会自动打开一个浏览器（或集成到 IE 中），你需要模拟一个用户的完整操作流程：
     1. 在首页点击 "Sign-In"。
     2. 输入用户名（如 jojo）和密码（如 bean）。
     3. 点击 "Sign-In" 按钮登录。
     4. 登录成功后,点击 "Logout" 退出。
   • 操作完成后,回到 VuGen 窗口，点击工具栏上的 停止录制 按钮（红色方块）。

5. 查看录制的脚本：

   • 停止录制后,你会看到生成的脚本，脚本主要分为三部分：
     • vuser_init：初始化部分，只运行一次，通常用于登录等前置操作。
     • Action：主体部分，会按照迭代次数循环执行，你的核心业务逻辑（登录、查询等）都在这里。
     • vuser_end：结束部分，只运行一次，通常用于登出等后置操作。
   • 你可以在 "Tree" 和 "Script" 视图之间切换。"Tree" 视图以结构化方式展示请求，"Script" 视图显示底层的 C 语言代码。

完善脚本（增强脚本）

录制的脚本只是一个骨架,需要进一步完善才能用于真实的负载测试。

1. 参数化：

   • 目的：避免所有虚拟用户使用相同的数据（如用户名、密码），这会导致缓存或会话问题，无法模拟真实场景。
   • 操作：
     • 在 "Tree" 视图中，找到登录请求中的 userName 和 password。
     • 右键点击 jojo，选择 "Replace with a parameter..."。
     • 在弹出的窗口中,选择 "New Parameter"，命名为 username，点击 "OK"。
     • 同样,将 bean 参数化为 password。
     • VuGen 左下角会出现 "Parameter List" 窗口，点击 "Create New Table"，输入多组用户名和密码数据（至少 5-10 组）。

2. 关联：

   • 目的：处理动态数据，很多应用（如 Session ID, View State）的值是动态生成的，每次请求都不同，录制时捕获的是固定值，回放时会失败。
   • 操作：
     • 在回放脚本时,如果遇到 "Error -27160: Session 'MERRAAGE...' has expired" 之类的错误，通常就是需要关联。
     • 在 "Tree" 视图中，找到返回动态值的请求（通常是登录后的第一个页面）。
     • 右键点击该请求,选择 "Find Correlation..."。
     • VuGen 会自动扫描并建议可关联的值，检查建议是否正确，然后点击 "Correlate"。
     • 成功后,VuGen 会在脚本中自动生成 web_reg_save_param 函数来捕获这个动态值。

3. 添加检查点：

   • 目的：验证脚本回放是否成功，通过检查返回的页面中是否存在特定的文本，来判断业务是否成功执行。
   • 操作：
     • 在登录成功的请求后,添加一个检查点。
     • 在 "Tree" 视图中，右键点击登录成功的响应，选择 "Add a step -> Check for a text in the response"。
     • 在弹出的窗口中,输入一个只有登录成功后才会出现的文本，"Sign Out"。
     • 给这个检查点命名,如 "Login_Success_Check"。

4. 添加事务：

   • 目的：衡量某个业务流程的性能（如登录、查询订单）。
   • 操作：
     • 在 "Script" 视图中，将光标定位到 "lr_start_transaction("Login");" 的位置。
     • 在登录请求前,输入 lr_start_transaction("Login");。
     • 在登录成功的响应后,输入 lr_end_transaction("Login", LR_AUTO);。
     • 这样,"Login" 这个事务的响应时间就会被记录下来。

5. 运行和调试脚本：

   • 点击工具栏上的 Start/Stop Recording 按钮旁边的箭头，选择 "Run from Step" 或 "Run"。
   • VuGen 会执行脚本，并在底部 "Execution Log" 中显示运行结果，如果有错误（如关联失败、参数错误），日志会明确指出，你需要根据错误信息修改脚本，直到脚本可以成功回放。

使用 Controller 设计场景

1. 打开 Controller：

   启动 LoadRunner 11，选择 "Controller"。

2. 创建场景：

   • 选择 "Create a new scenario"。
   • 在 "Available Scripts" 中找到你刚刚创建并保存好的 WebTours_Login 脚本，点击向右箭头将其添加到 "Scenario Groups" 中。

3. 设计负载模式：

   • 选择场景类型：选择 "Manual Scenario"（手动场景），这样可以更精确地控制虚拟用户。
   • 设置虚拟用户：
     • 在 "Scenario Groups" 中，选择你的脚本。
     • 在 "Number of Vusers" 中输入你想要模拟的并发用户数，50。
   • 设置运行模式：
     • 选择 "Initialize all Vusers before running the scenario"（所有用户同时开始）。
     • 选择 "Run for the following duration"（运行指定时长），10 分钟。
     • 选择 "Stop Vuser when duration is over"（时间到后停止所有用户）。

4. 添加监控：

   • 目的：在测试过程中实时观察服务器的健康状况，这是定位瓶颈的关键。
   • 操作：
     • 在 Controller 界面的下方，点击 "New available graph" 按钮。
     • 选择你要监控的指标,最常用的有：
       • Running Vusers：运行中的虚拟用户数。
       • Hits per Second：每秒点击数。
       • Transactions per Second：每秒事务数。
       • Average Transaction Response Time：平均事务响应时间。
       • Web Resources：Web 资源（如页面、图片）的下载时间。
     • 你需要添加对 服务器 的监控。
       • 点击菜单栏的 "Measurements" -> "Add Measurements..."。
       • 在 "Add Measurements" 窗口中，点击 "Add..." 按钮。
       • 输入你要监控的服务器 IP 地址，选择监控器类型（如 "Windows Resources" 或 "Linux Resources"），输入用户名和密码。
       • 选择要监控的计数器,如 Processor, Memory, Network Interface 等。

5. 运行场景：

   • 所有设置完成后,点击工具栏上的 Start Scenario 按钮（绿色三角形）。
   • 场景开始运行,你可以实时看到各个图表的变化，观察服务器指标和客户端指标（响应时间、TPS）的变化趋势。

使用 Analysis 分析结果

1. 打开 Analysis：

   • 当场景运行结束后,Controller 会提示你是否将结果加载到 Analysis 中，选择 "Yes"，Analysis 会自动启动并加载数据。
   • 如果没有自动启动,你也可以手动在 Controller 中点击 "Results" -> "Analyze Results..."。

2. 分析概览：

   Analysis 顶部是概览页面，总结了测试的关键指标，如总事务数、平均响应时间、每秒事务数等。

3. 使用图表分析：

   • 左侧是 "Graphs" 树状列表，包含了所有你在 Controller 中设置过的图表，以及更多分析图表。
   • 关键分析点：
     • 响应时间 vs. 负载：随着用户数增加，响应时间是平稳、线性上升，还是急剧恶化？急剧上升通常意味着性能瓶颈。
     • TPS vs. 负载：TPS 是否达到一个平台期然后开始下降？TPS 下降是系统达到处理能力上限的典型标志。
     • 服务器资源使用率：
       • CPU 使用率：持续高于 80%-90% 可能是瓶颈。
       • 内存使用率：持续增长且不回收，可能存在内存泄漏。
       • 磁盘 I/O：磁盘队列长度过长，说明磁盘是瓶颈。
     • 错误率：是否有错误产生？错误率上升是系统不稳定的表现。

4. 合并场景：

   如果你想对比多次测试的结果,可以使用 "Merge Graphs" 功能，将不同场景的数据放在同一张图上进行对比。

5. 生成报告：

   分析完成后,点击 "File" -> "Export" -> "Report..."，可以生成一个 HTML 格式的正式测试报告，用于分享和存档。

第三部分：VuGen 脚本开发进阶

• 集合点：在 Controller 中设置，用于在脚本中设置一个等待点，让所有虚拟用户到达此点后，同时释放，模拟瞬间的高并发压力。
• 思考时间：模拟用户在操作之间的真实停顿，在录制时，VuGen 默认会记录思考时间，你也可以在脚本中手动添加 lr_think_time() 函数来调整或禁用它。
• 关联函数：web_reg_save_param 是最核心的关联函数，它的作用是在服务器响应中查找一个左边界和右边界，并将中间的动态值保存为一个参数。
• LoadRunner 函数：LR 提供了丰富的函数库，如：
  • lr_output_message()：在日志中输出信息。
  • lr_eval_string()：解析参数。
  • web_url(), web_submit_data()：用于手动发送 HTTP 请求。

第四部分：常见问题与最佳实践

常见问题

• 问题：脚本回放失败，提示 "Error -27160: Session has expired"。
  • 解决：通常是因为没有正确处理 Session ID 或其他动态数据，需要使用关联功能。
• 问题：所有虚拟用户都使用同一组参数。
  • 解决：检查参数化设置，确保数据表有多行数据，并且在 "Update value on" 中选择了 "Each iteration" 或 "Each occurrence"。
• 问题：Controller 中连接不到负载机。
  • 解决：
    1. 确保负载机和 Controller 机器网络互通。
    2. 检查负载机上 LoadRunner 的 Agent Process 是否正在运行。
    3. 在 Controller 的 "Scenario" -> "Enable Controller..." 中，勾选 "Remote Agent" 并指定负载机 IP。
    4. 检查防火墙设置是否阻止了 LoadRunner 的通信端口（默认为 54345）。

最佳实践

1. 从简单到复杂：先录制并调试单个业务流程的脚本，确保其稳定可靠，再组合成完整的业务场景。
2. 明确测试目标：每次测试前想清楚，这次测试是为了验证什么？是压力测试、负载测试还是稳定性测试？目标不同，场景设计也不同。
3. 监控是关键：没有服务器监控的性能测试是不完整的，客户端数据（响应时间）告诉你用户体验差，服务器数据告诉你瓶颈在哪里。
4. 持续迭代：性能测试是一个迭代过程，发现瓶颈 -> 优化代码/配置 -> 再次测试 -> 验证优化效果。
5. 版本控制：将你的脚本和场景文件纳入版本控制系统（如 Git），方便追踪和管理。
6. 清理环境：测试结束后，确保清理测试数据，避免对生产环境造成影响。

LoadRunner 11 虽然版本较老，但其核心思想和工作流程至今仍是性能测试领域的基石，掌握它，你将能够系统地、科学地进行性能测试，为应用的稳定运行保驾护航，这份教程为你提供了一个清晰的路线图，最重要的还是 动手实践，多录、多编、多跑、多分析，才能真正将知识转化为技能。