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WRK 基准测试工具

wrk 是一款针对 Http 协议的轻量级基准测试工具,它能够在 单机 多核 CPU 的条件下,使用系统自带的高性能 I/O 机制,如 epoll,kqueue 等,通过多线程和事件模式,对目标机器产生大量的负载。

wrk 安装

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如何使用

安装成功了,要如何使用呢?

简单使用

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

这条命令表示,利用 wrk 对 www.baidu.com 发起压力测试,线程数为 12,模拟 400 个并发请求,持续 30 秒。

wrk 子命令参数说明

除了上面简单示例中使用到的子命令参数,wrk 还有其他更丰富的功能,命令行中输入 wrk --help, 可以看到支持以下子命令:

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[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)

PS: 关于线程数,并不是设置的越大,压测效果越好,线程设置过大,反而会导致线程切换过于频繁,效果降低,一般来说,推荐设置成压测机器 CPU 核心数的 2 倍到 4 倍就行了。

测试报告

执行压测命令:

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

执行上面的压测命令,30 秒压测过后,生成如下压测报告:

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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

使用 Lua 脚本进行复杂测试

您可能有疑问了,你这种进行 GET 请求还凑合,我想进行 POST 请求咋办?而且我想每次的请求参数都不一样,用来模拟用户使用的实际场景,又要怎么弄呢?

对于这种需求,我们可以通过编写 Lua 脚本的方式,在运行压测命令时,通过参数 --script 来指定 Lua 脚本,来满足个性化需求。

wrk 对 Lua 脚本的支持

wrk 支持在三个阶段对压测进行个性化,分别是启动阶段、运行阶段和结束阶段。每个测试线程,都拥有独立的Lua 运行环境。

启动阶段:

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function setup(thread)

在脚本文件中实现 setup 方法,wrk 就会在测试线程已经初始化,但还没有启动的时候调用该方法。wrk会为每一个测试线程调用一次 setup 方法,并传入代表测试线程的对象 thread 作为参数。setup 方法中可操作该 thread 对象,获取信息、存储信息、甚至关闭该线程。

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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

运行阶段:

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function init(args)
function delay()
function request()
function response(status, headers, body)
  • init(args): 由测试线程调用,只会在进入运行阶段时,调用一次。支持从启动 wrk 的命令中,获取命令行参数;
  • delay(): 在每次发送请求之前调用,如果需要定制延迟时间,可以在这个方法中设置;
  • request(): 用来生成请求, 每一次请求都会调用该方法,所以注意不要在该方法中做耗时的操作;
  • response(status, headers, body): 在每次收到一个响应时被调用,为提升性能,如果没有定义该方法,那么wrk不会解析 headersbody

结束阶段:

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function done(summary, latency, requests)

done() 方法在整个测试过程中只会被调用一次,我们可以从给定的参数中,获取压测结果,生成定制化的测试报告。

自定义 Lua 脚本中可访问的变量以及方法:

变量:wrk

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

以上定义了一个 table 类型的全局变量,修改该 wrk 变量,会影响所有请求。

方法:

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

上面三个方法解释如下:

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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.
# 根据参数和全局变量 wrk,生成一个 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.
# 给定 hostserviceport/well known service name),返回所有可用的服务器地址信息。

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().
# 测试给定的服务器地址信息是否可以成功创建连接

通过 Lua 脚本压测示例

调用 POST 接口:

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

注意: wrk 是个全局变量,这里对其做了修改,使得所有请求都使用 POST 的方式,并指定了 body 和 Content-Type 头。

自定义每次请求的参数:

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

在 request 方法中,随机生成 1~10000000 之间的 uid,并动态生成请求 URL。

每次请求前,延迟 10ms:

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function delay()
return 10
end

请求的接口需要先进行认证,获取 token 后,才能发起请求,咋办?

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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

上面的脚本表示,在 token 为空的情况下,先请求 /auth 接口来认证,获取 token, 拿到 token 以后,将 token 放置到请求头中,再请求真正需要压测的 /test 接口。

压测支持 HTTP pipeline 的服务:

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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

通过在 init 方法中将三个 HTTP请求拼接在一起,实现每次发送三个请求,以使用 HTTP pipeline。

参考资料