CentOS Tomcat如何进行性能测试

CentOS 上 Tomcat 性能测试实操指南

一 测试准备与基线

• 环境与一致性：准备与生产一致的 CentOS 版本、JDK、Tomcat 版本与应用包；避免其他业务干扰，必要时在隔离网络或专用压测环境执行。
• 监控就位：在压测前先打通 JMX 与系统监控，便于在压测过程中实时观测 CPU、内存、线程、GC、连接数 等关键指标。
• 监控方案（任选其一或组合）：
  • JMX + jconsole/VisualVM：本地或远程连接查看 堆内存、线程、类加载、MBeans 等。
  • Prometheus + Grafana + JMX Exporter：以 JMX Exporter 暴露指标，Prometheus 拉取，Grafana 展示可视化面板。
  • Tomcat Manager：快速查看应用状态与会话数（需配置用户权限）。
  • 系统命令：top/htop、netstat、tail -f catalina.out 等用于临时排查与佐证。
• 工具安装（示例）：
  • JMeter：下载安装包，使用 GUI 或命令行运行测试计划。
  • ab（Apache Bench）：sudo yum install -y httpd-tools。
  • wrk：建议从源码或 EPEL 安装，wrk 为轻量且高并发友好的 HTTP 基准工具。
• 基线场景：先做一次“空容器”与“简单 HelloWorld”的基线测试，记录 TPS、响应时间 P95/P99、错误率、CPU/内存/IO，后续优化以基线对照。

二 执行测试的工具与命令

• JMeter（推荐，场景化与结果分析强）
  • 创建线程组（并发用户数、Ramp-Up、循环次数），添加 HTTP 请求（协议、端口、路径、Header、Body），可配 CSV Data Set 做参数化，使用 聚合报告/图形结果 查看 Throughput、Average/Median/P95/P99、Error%。
  • 命令行执行（便于 CI/CD 与无头环境）：
    • jmeter -n -t tomcat_test.jmx -l result.jtl -e -o report/
• ab（快速 HTTP 基准，GET/POST 简单场景）
  • 安装：sudo yum install -y httpd-tools
  • GET：ab -n 10000 -c 200 http://:8080/hello
  • POST：ab -n 1000 -c 100 -p data.json -T application/json http://:8080/api
  • 关注：Requests per second、Time per request、Transfer rate、Failed requests。
• wrk（高并发、长时压测）
  • 示例：wrk -t12 -c400 -d60s http://:8080/
  • 关注：Requests/sec、Latency（延迟分布）、Socket errors。
• 测试设计要点：
  • 采用“梯度并发”（如 50→100→200→500 并发）与“固定时长”两种策略；
  • 每个场景至少 3 次取中位数，避免偶发波动；
  • 区分 静态资源 与 动态接口/JSP 场景，必要时单独压测数据库或外部依赖。

三 监控与结果判读

• 关键指标与含义
  • 吞吐率（Requests per second / TPS）：单位时间处理请求数，越高越好；
  • 响应时间（Average / P95 / P99）：反映尾延迟与用户体验；
  • 错误率（Failed requests / Error%）：>0 需定位（连接超时、线程耗尽、后端异常等）；
  • 资源（CPU、内存、GC、线程、网络 IO）：判断是否资源瓶颈或配置不足。
• JMX 与可视化
  • 通过 jconsole/VisualVM 观察 线程池活跃数、堆内存曲线、GC 次数/时间；
  • 使用 JMX Exporter + Prometheus + Grafana 搭建面板，持续记录压测过程中的指标变化，便于对比优化前后差异。
• 系统层排查
  • top/htop -H -p 看线程级 CPU；
  • netstat -tulpen | grep 8080 看连接状态；
  • tail -f logs/catalina.out 与 access_log 定位错误与慢请求。

四 常见瓶颈与优化验证

• 线程池与连接器（server.xml）
  • 显式配置 Executor 与 NIO/NIO2，提升并发与 I/O 能力：
• JVM 调优（catalina.sh 的 JAVA_OPTS）
  • 示例（按内存与 GC 策略调整）：
    • JAVA_OPTS=“-server -Xms16G -Xmx16G -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=512M -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=20 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/log/tomcat/”
• 应用与容器层
  • 启用 GZIP 压缩、优化 静态资源 缓存；
  • 减少 JAR 扫描 开销（catalina.properties 中合理配置 jarsToSkip）；
  • 数据库连接池（如 HikariCP）与 SQL 优化；必要时启用 HTTP/2。
• 操作系统与网络
  • 适度优化内核网络参数（如 net.core.somaxconn、tcp_tw_reuse、fs.file-max）；
  • 视环境考虑 禁用透明大页（THP） 以降低抖动；
  • 防火墙与安全组仅放通压测所需端口。
• 验证方法
  • 每次只变更 一个变量（线程数/协议/GC/连接池/压缩等），重复相同压测脚本与梯度，观察 TPS、P95/P99、错误率、GC 时间 的变化，确认优化有效性。

五 一键压测与监控示例脚本

• 场景：对 /hello 进行 60 秒、400 并发 的 wrk 压测，同时记录系统资源与 GC 日志。
• 步骤：
  1. 启动 Tomcat（确保应用已部署并能正常访问）。
  2. 运行监控（另开终端）：
     • top -b -d 1 -n 70 | grep java > top.log &
     • jstat -gc 1s 60 > jstat_gc.log &
  3. 执行压测：
     • wrk -t12 -c400 -d60s http://:8080/hello
  4. 结束后查看：
     • wrk 报告中的 Requests/sec、Latency；
     • top.log 与 jstat_gc.log 中的 CPU、GC 变化；
     • 结合 JMX/Prometheus/Grafana 曲线定位瓶颈。
• 安全提示：
  • 远程 JMX 在生产环境务必开启 认证与 SSL，避免使用文中示例的关闭认证配置；
  • 压测请避开业务高峰，避免对线上造成影响。