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性能問題範疇

生活 更新时间:2024-08-25 21:18:37

編輯導語:一件産品的完成,最重要的一環便是它的性能,好産品的性能必定是被人們所需要的。這篇文章詳細闡述了産品性能需求的重要性,推薦想要了解性能要求的童鞋閱讀。

性能問題範疇(5000字詳解性能需求)1

我剛工作時,和政府部門做了個産品,功能就是個表單錄入,錄入完保存到系統。拿去給用戶演示,一切很完美。

但是當開始試運行時,出現了問題——單據錄入完成後,保存無反應。

後來一看是用戶在每次會同時錄入很多條内容,在保存100條數據要30s才能保存成功。500條數據直接保存失敗。

當然,這是我的問題,忽略了對性能的要求。

性能的重要性不必細說,有些數據表明:近80%的用戶反饋應用響應時間慢、點擊沒反應等性能問題。

一般在公司裡會有專門的測試人員對系統進行性能測試,而對于性能的标準,具體性能指标多少合适,測試同學是不清楚的。

這個時候就需要産品狗們提出性能要求,給測試同學作參考。

接下來我們說說性能需求咋提以及性能指标。

文章較長,建議收藏吃灰~

一、性能需求什麼時候提

性能需求屬于非功能需求,一般在需求文檔内需要有單獨模塊對性能做說明。

性能問題範疇(5000字詳解性能需求)2

在寫需求文檔的時候就可以把性能需求一起規定好,在需求評審時也要評審下性能需求,讓各方達成一緻。

研發同學在做技術設計時考慮進來,避免在項目後期,出現重大性能問題。

測試同學在準備測試用例時,把性能也提前規劃進來,提前準備好測試方案。

另外性能測試也會占用一定的項目時間,需要在制定項目計劃時,把性能測試的時間也納入計劃中。

二、性能需求怎麼提

性能需求是指對系統性能進行規範化描述,提出明确、合理的性能指标要求。

主要分為2個方面:

1.系統整體性能需求

主要指标包括

  • 在線用戶數數量:如支持在線用戶數200w
  • 平穩運行時間:如7×24h
  • 平均響應時間:如頁面打開時間低于2s。(對于一些主要頁面可以在做單獨性能要求)
  • CPU:CPU使用率<75%

2.不同功能/接口性能需求

由于不同功能、不同接口的使用頻率、重要程度不同,我們可以對不同功能、不同接口單獨提出性能需求。

可以從下邊幾個标準來确定需要單獨明确的功能/接口

  • 高頻:系統中高頻率使用的功能,高頻調用的接口,像刷動态
  • 關鍵:系統中不能出現問題的功能,像登錄、注冊、支付
  • 特色:系統中的亮點功能,産品的賣點,比如處方合理性審核系統、風險監控系統,還有像交友的在線匹配功能。
  • 涉及大量數據:比如說報表查詢。

舉個“登錄”功能的例子:

并發用戶數500,響應時間2s,TPS到500/s,CPU不得超過75%。

下邊我們詳細說說性能指标以及性能指标的标準

三、常見的性能指标有哪些

主要有響應時間、并發數、吞吐量、CPU等,對于App需要關注FPS、啟動時間、耗電量等。

我們一個個看看:

1. 響應時間——最直觀的表現

“系統應該讓用戶知道發生了什麼,在适當的時間内做出适當的反饋。”尼爾森可用性十原則——狀态可見性

在尼爾森可用性十原則中的“狀态可見性原則”提到的“适當的時間”就可以理解為響應時間。

站在用戶角度描述就是點擊一下按鈕,系統在頁面上給出反饋的時間。這個反饋時間是用戶最能直觀感受到的,也是對用戶體驗影響最大的地方。

性能問題範疇(5000字詳解性能需求)3

當響應時間>5秒後,74%的PC端用戶、50%以上的App用戶會選擇放棄操作,30%的用戶會選擇卸載應用,33%以上的用戶會轉身使用競品。

吓人不?

我們接着看下響應時間的定義:提交請求和返回該請求的響應之間使用的時間。主要由網絡傳輸時間和業務處理、數據處理時間組成。

性能問題範疇(5000字詳解性能需求)4

而對于産品來說,需要關注的是頁面響應時間,就算接口處理完成,數據傳到客戶端上了,在前端也需要解析出來,也會消耗一定時間。

響應時間多長才能滿足要求呢?

之前有個2-5-10原則,而現在随着技術、硬件的更新換代,響應時間也有了1-3-5标準。

性能問題範疇(5000字詳解性能需求)5

即1s内用戶完全可以接受,3s内用戶覺得還可以,5s用戶就會開始焦躁不安。

當然這隻是個通用标準,不是個固定标準。我們在提出需求時,可以結合業務重要性、數據量大小、使用頻次來做綜合考慮。

舉個例子:導出excel報表。對于很多B端産品,這是個剛需、高頻的功能。

我們可以這樣提出性能要求:

  • 1萬條數據,導出完成用時3s。
  • 3萬條數據,導出完成用時5s。
  • 10萬條數據,導出完成用時8s。

我從網上找到一些響應時間參考指标,大家可以看下:

  • 互聯網企業:500毫秒以下,例如淘寶業務10毫秒左右。
  • 金融企業:1秒以下為佳,部分複雜業務3秒以下。
  • 保險企業:3秒以下為佳。
  • 制造業:5秒以下為佳。

2. 并發用戶數——籠統也直觀的指标

并發用戶數的定義是每秒同時向服務器提交請求的用戶總數量。

關于并發用戶數有2個理解:

  1. 多個用戶同一時間做不同操作,比如多個用戶有發動态的,有刷動态的。
  2. 多個用戶同一時間做同一個操作,比如多個用戶一起發動态。

對于這2個理解,在性能需求上可以分開提,比如:

  • 系統支持并發用戶數500
  • 發布動态:支持300人并發發布動态。

有幾種并發用戶數評估方法,大家可以看下:

1)公式1:

n:平均每天的訪問用戶數。App可以直接用日活代替。

L:一天内用戶從登錄到退出的平均時間,可以理解為平均用戶使用時長。

T:考察時間長度,一天内多長時間有用戶在使用系統。

舉個例子:

App日活是10w,用戶平均使用時長是10min,用戶每天活躍時間大約是從早上10點到晚上10點。

公式裡的n=10w,L=10min,T=12h

C=(10w×10min)/12h,時間單位統一成秒

C=(10w×10×60)/(12×3600)≈1388人/秒

峰值C’=1388×3×根号1388≈1500人/秒

提需求時可以以峰值并發用戶數為準

2)公式2:

C=(用戶總量/統計時間)*影響因子

影響因子一般為3

比如App的每天晚上8點-10點用戶最活躍,且活躍用戶有8w。

8w/2h×3≈33人/秒

3)公式3:

根據80~20原則:80%的請求在20%的時間内産生。然後結合PV一起算(注意不是UV,因為一個用UV産生多個PV)

比如1天的PV有100w

先算80%的PV:100w×80%=80w

20%的時間:24h×20%=4.8,換算出秒,就是4.8×3600=17280秒

并發數就是:80w/17280=46人/秒

如果是B端私有化部署的産品,一般使用人數比較固定,我們可以從企業人員數量做評估:用戶數量×比例,比例可以視具體情況而定,一般取8%-20%。

當然這些都是評估方法,得出的具體數據量隻是做個參考。

3. 吞吐量——衡量系統處理能力的重要指标。

吞吐量是指單位時間内系統能處理的請求數量,體現着系統處理請求的能力。

吞吐量的量化指标有:TPS(每秒事務數)、QPS(每秒查詢數)

TPS:是指事務數/秒。一個事務是指服務器發送請求,服務器做出反應的過程。

整體過程就是:用戶做出操作>>請求服務器>>服務器處理>>服務器處理完成返回到用戶。

每秒能完成多少個流程就是多少個TPS

簡單理解:就是登錄一次算一個事務,每秒能完成2個登錄事務,就是2個TPS。

QPS:是指每秒查詢率。指一台服務器每秒能夠響應的查詢次數。

QPS 基本類似于 TPS,不同的是:在完成一個事務時,會存在多次查詢服務器,所以應該是TPS≤QPS。

另外TPS、QPS響應時間與并發用戶數有關系,對應的公式是:

TPS=并發用戶數/平均響應時間。

當性能測試完,測試說500TPS,我們要有個大約概念,如果響應時間按1s算,那并發數就是500。

一般的标準有:

  • 互聯網電子商務:10000TPS~100000TPS,例如天貓5萬TPS
  • 互聯網中型網站:100TPS~500TPS
  • 互聯網小型網站: 50TPS~100TPS

4. CPU

CPU指标主要指的CPU利用率。

程序在運行的時候,會使用CPU做處理計算。就會占用CPU的空間,如果占用過多,系統就會出現卡頓、無響應的情況。

CPU标準:

  • CPU<20%的利用率為資源空閑
  • 在20%~60%之間表示資源使用穩定
  • 在60%~80%之間表示資源使用飽和

當>75%時,就需要關注了。

對于web端,一般指服務器的CPU。而對于移動端,常指手機的CPU 。

App的CPU一般在20-40%,最多不能超過75%,如果長時間cpu利用率過高,就會産生發燙、閃退。

5. 内存

内存主要是運行處理CPU發出的指令,在内存裡處理完畢後,再反饋給CPU。

在網絡上或者硬盤上加載的資源,一定會通過内存交換,可以理解為:頁面加載出來的圖片、文字會暫時存到内存裡的,處理完成後就删掉。

内存和CPU類似,資源都是有限的,如果占用過多,會出現卡頓或閃退的現象。

内存常内存使用率做為指标,一般<70%。

6. 磁盤吞吐量

磁盤吞吐量是指單位時間内通過磁盤的數據量,主要是每秒的讀、寫請求大小。

一般用磁盤繁忙率來确定性能,磁盤繁忙率要<70%。

這個指标了解即可。

7. 網絡吞吐量

是指有每秒有多少兆流量進出,一般情況下不能超過設備最大傳輸能力的70%。

這個指标了解即可。

8. 錯誤率

錯誤率=(失敗事務數/事務總數)*100%。

在一定并發下,循環調用某個接口,會出現接口報錯的情況。錯誤率正常情況下要為0。

在高并發的情況下錯誤率一般要低于0.6%,就是成功率要高于99.4%。

這個指标了解即可。

像CPU、内存、磁盤、網絡是指服務器的資源利用率,主要是對公司内部來說。

性能測試的同學對于這些指标的标準都很清楚,對于我們産品,需要明白這些定義與具體标準即可,性能需求提不提問題都不大。

四、移動端需要關注的性能指标

1. FPS

FPS是指每秒顯示的幀數,主要用來體現出app的流暢度。

App的FPS一般>24幀/秒,最好是60幀/秒。

FPS的越高并不意味着越流暢,FPS低也不意味着頁面卡。

還需要關注幀率的穩定性。如果一直都是低幀率,卡頓現象感受不明顯,如果幀率忽高忽低,就會有明顯的掉幀、卡頓現象。

對于遊戲類app幀率要求較高,對于非遊戲類app,我認為隻要能保證沒有明顯的卡頓現象就可以了。

2. 耗電量

在App中,CPU處理、藍牙、定位、傳感器、GPU(圖形處理)都會加快耗電量。

對于不同的App單位時間耗電量是不同的,耗電量的标準可以通過對比得出:

  • 與曆史版本間進行對比。如果新版本與上一個版本單位時間内耗電量相差過多,則需要優化。
  • 與競品對比,如果比競品多了10%以上的耗電量,也需要優化。

3. App啟動時間

在說響應時間的時候,我們提到1-3-5原則,5s的時候用戶已經開始焦慮了。

而App的啟動時間,是用戶感知到的第一個時間段,直接影響用戶對App的首要體驗,第一次留不住,讓用戶再回來就更難了。

App的響應時間标準是最大不能超過5s。

如果啟動時間過長,該優化就優化。

當然也可以對于曆史版本與競品進行對比,看看自家App的水平在哪。像支付寶,啟動時間是秒開。

性能指标一般就以上這些,大家需要理解下。

五、性能需求達不到怎麼辦

一般性能測試同學在測試完成後,會給出對應的性能測試報告,我們可以通過解讀性能報告的内容來判斷是否需要優化性能。

在我的工作經曆中,很多時候會出現性能不達标的情況,如果性能需求不滿足,我們可以按照以下方式确定:

1. 重新分析指标合不合理

一般在評估時會對性能要求過高,需要重新定義性能指标再做判斷。

2. 判斷實際性能與性能需求是否相差太多

如果相差不大,可以先發版,延期處理性能問題。

如果相差太大,不能接受,就要與研發溝通,确定是否有優化方案、優化方案内容、優化是否會導緻延期。

如果會引起延期,就要和領導反饋,以及同步各方。

六、如何從産品設計上提高性能

性能問題歸根到底是技術問題,而為了達到更好的性能指标,達到最好的用戶體驗,我們也可以從産品設計上整點花樣。

  1. 采用tab頁的方式:同一個頁面數據過多時,使用tab頁分開加載。
  2. 分頁加載:一次加載10條/20條等。
  3. 盡量不采用全屏加載的方式,使用懶加載、預加載。
  4. 懶加載:比如圖片先展示縮略圖,然後點擊查看原圖。
  5. 預加載:提前把内容加載好,用戶進入到頁面時,可以直接看。有些app的開屏廣告就是提前預加載好,用戶下次點擊進入時可以直接觀看。
  6. 連接超時後進行情感化提示:設置超時時間10s,當超時後,通過有趣的方式提示用戶。
  7. “欺騙”用戶:在頁面顯示操作成功,但是後端還在處理。微信發朋友圈時,就算在斷網的情況下也是可以發布出來,但是就自己能看到,等聯網後才能成功發布出來。

上邊的幾種方式雖然是和技術相關的,但是這些是直接影響産品用戶體驗,還是需要我們産品提出。

另外對于緩解用戶的焦慮感,可以使用有趣、好玩的加載動畫,分散用戶的注意力。

也可以采用進度條來體現系統處理的進度。對于處理時間确實很長的,給用戶個大約用時,讓用戶有個心理預期。

七、總結

性能需求是個容易忽視,卻無比重要的地方。如果你一直忽略性能需求,下次的需求文檔裡一定要寫上。

如果你不提,一上線系統卡成狗,你是産品,就是你的鍋。

本文由 @王大鹿 原創發布于人人都是産品經理。未經許可,禁止轉載

題圖來自Unsplash,基于CC0協議

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