Teste de carga: definição, ferramentas e melhores práticas

O teste de carga é uma parte crítica do ciclo de vida de desenvolvimento de software, dando aos desenvolvedores uma maneira de avaliar o desempenho de um sistema sob cargas significativas. Ao destacar como o software se comporta quando levado ao seu limite, esse tipo de teste de QA garante melhor confiabilidade e escalabilidade. Ele também ajuda a impulsionar a experiência geral do usuário, ao mesmo tempo em que previne gargalos de desempenho. Ao contrário de muitos outros tipos de teste, como testes funcionais ou de estresse, o teste de carga se concentra em emular cenários e possibilidades de uso do mundo real.

Por que fazer testes de carga?

O teste de carga ajuda as equipes de desenvolvimento a identificar e mitigar potenciais problemas de desempenho antes do lançamento. Sem ele, eles correm o risco de grandes falhas de software, como um site travando durante picos de tráfego. Por exemplo, o teste de carga poderia ter evitado o infame falha do site healthcare.gov no seu lançamento.

Ao avaliar o software sob cargas pesadas, os testadores garantem que ele seja escalável, robusto e capaz de lidar com os volumes de usuários esperados. Isso torna o sistema resultante mais confiável, ao mesmo tempo em que melhora os níveis gerais de desempenho e a satisfação do usuário.

Conceitos-chave em testes de carga

Embora os termos sejam às vezes usados ​​de forma intercambiável, testes de desempenho, testes de estresse e testes de carga são três formas diferentes de teste de QA. O teste de carga avalia o comportamento de um sistema sob altas cargas previstas para garantir que ele lide com níveis de pico de tráfego de usuários de forma eficiente. O teste de desempenho avalia as operações sob condições típicas. Um teste de estresse determina a estabilidade do software sob as condições mais extremas para identificar seu ponto de ruptura.

Outros conceitos-chave em testes de carga incluem:

• Usuários virtuais (VU) simular usuários reais executando tarefas e interagindo com o aplicativo. Isso permite que os testadores de carga emulem muitos usuários trabalhando simultaneamente dentro do software para entender como ele lida com tráfego concorrente.
• Taxa de transferência é a taxa na qual o software processa solicitações. Este é um aspecto crucial do teste porque ajuda a identificar a capacidade operacional máxima do aplicativo para lidar com transmissões de grande volume de dados de um lado para o outro.
• Um sistema tempo de resposta é quanto tempo demora para responder a uma solicitação do usuário. Isso difere da latência, que mede o atraso específico antes do início da primeira resposta e não a duração de todo o processo de solicitação.

Ferramentas e tecnologias de teste de carga

Usar ferramentas para testes de carga ajuda as equipes de desenvolvimento a simular o comportamento do usuário para melhorar a eficiência.

Apache JMeter

O Apache JMeter é uma ferramenta poderosa desenvolvida para testes de carga e medição do desempenho de vários serviços de aplicativos. Ele pode lidar com testes que variam de recursos estáticos e dinâmicos a aplicativos da web. Esta ferramenta suporta análises gráficas extensivas de métricas de desempenho, gerenciando vários injetores de carga por meio de um único controlador e extensões por meio de um grande catálogo de plug-ins. O JMeter é uma escolha versátil para desenvolvedores que buscam otimizar o desempenho de seu software.

Executador de Carga

A capacidade do LoadRunner de simular milhares de usuários simultâneos o torna uma das principais ferramentas de teste de carga do setor. A Micro Focus criou o LoadRunner para dar suporte a uma vasta gama de ambientes de aplicativos, incluindo aplicativos da web e de rede. É uma ferramenta altamente versátil para uma ampla gama de cenários de teste. Seu robusto conjunto de recursos inclui recursos de análise aprofundada para auxiliar na identificação de gargalos e otimização do desempenho do sistema.

Gafanhoto

Distinguido pelo uso do Python para scripts de comportamentos de usuários, o Locust é uma ferramenta de teste de carga altamente flexível, amigável ao desenvolvedor e de código aberto. Ele oferece escalabilidade incomparável, suportando milhões de usuários simultâneos simulados por meio de testes distribuídos em várias máquinas. O Locust fornece atualizações em tempo real sobre métricas de desempenho, o que permite que as equipes supervisionem os testes conforme eles acontecem. É uma ferramenta poderosa e intuitiva para testes de carga.

Gatling

Gatling é uma estrutura de teste de desempenho de código aberto baseada em Akka, Scala e Netty. Com um painel de métricas detalhado, a ferramenta fornece análises aprofundadas de dados de teste de desempenho, ao mesmo tempo em que oferece suporte à gravação. Isso simplifica o processo de criação de caso de teste capturando ações do usuário em aplicativos da web. O Gatlin também se integra perfeitamente aos pipelines de Integração Contínua para aprimorar os fluxos de trabalho do desenvolvedor. Isso o torna uma ferramenta valiosa de teste de carga para equipes que trabalham em ambientes ágeis e DevOps.

Ferramentas de código aberto vs. ferramentas comerciais

Existem muitas ferramentas de teste de carga comerciais e de código aberto disponíveis, cada uma com suas vantagens e desvantagens.

Prós das ferramentas de código aberto

• Custo-beneficio: A maioria das ferramentas de teste de carga de código aberto são gratuitas e não exigem taxas de licenciamento, o que ajuda a reduzir o investimento inicial necessário para configurar o teste de carga.
• Suporte da comunidade: Essas ferramentas geralmente têm comunidades de usuários ativas que as melhoram e atualizam continuamente, enriquecendo suas capacidades ao longo do tempo.
• Extensibilidade: Há muitos recursos de personalização, permitindo que os usuários estendam e modifiquem as ferramentas para atender às suas necessidades específicas.

Contras das ferramentas de código aberto

• Suporte Oficial Limitado: O suporte para ferramentas de código aberto geralmente recai sobre fornecedores externos ou sobre a comunidade, o que leva a níveis variados de especialização e capacidade de resposta.
• Curva de aprendizagem mais íngreme:Utilizar essas ferramentas exige mais conhecimento técnico e familiaridade com a tecnologia subjacente.

Prós das ferramentas comerciais

• Características abrangentes: Ferramentas comerciais geralmente incluem recursos avançados e capacidades de integração perfeita.
• Suporte dedicado: Fornecedores comerciais oferecem suporte oficial e documentação detalhada para experiências aprimoradas do usuário e resolução de problemas.
• Estabilidade: O provedor oferece atualizações regulares e controle de qualidade para garantir maior confiabilidade e estabilidade da ferramenta de teste de carga ao longo do tempo.

Contras das ferramentas comerciais

• Custo: Ferramentas comerciais têm taxas de licenciamento, que podem ser proibitivas para empresas menores.
• Menos personalizável: Geralmente, esse tipo de ferramenta de teste de carga oferece menos personalização e flexibilidade em comparação às opções de código aberto.

O processo de teste de carga: passo a passo

Um teste de carga eficaz envolve várias fases, incluindo planejamento, projeto e execução.

Planejamento

A fase de planejamento do teste de carga requer a definição de metas e objetivos específicos para entender o comportamento do sistema sob cargas pesadas. As principais métricas incluem rendimento, tempo de resposta e carga de usuário simultânea para medir a engenharia de desempenho com a maior precisão possível. É importante que os testes se alinhem com cenários de casos de uso do mundo real e resultados esperados para fornecer insights acionáveis ​​para melhorar o aplicativo.

Projeto

Na fase de design do processo de teste de carga, as equipes desenvolvem cenários de teste que imitam interações reais do usuário com o aplicativo o mais próximo possível. Isso envolve planejar estrategicamente como distribuir a carga de trabalho simulada entre usuários virtuais para simular com precisão as condições de carga. As decisões sobre o número de usuários virtuais simultâneos e a alocação de cada teste são tomadas para garantir uma avaliação equilibrada e eficaz do desempenho do sistema.

Execução

Executar testes de carga envolve executar o teste preparado por meio de um ambiente controlado enquanto aumenta sistematicamente a carga de usuários virtuais. O monitoramento contínuo do sistema é essencial para obter insights em tempo real sobre o desempenho com base em métricas como consumo de memória, uso da CPU e tempos de resposta. Observar continuamente os testes ajuda a identificar e diagnosticar gargalos ou falhas de desempenho, garantindo a precisão e a capacidade de ação dos resultados do teste.

Melhores práticas para conduzir testes de carga

Existem diversas práticas recomendadas que os desenvolvedores podem utilizar ao conduzir testes de carga para obter os testes mais eficazes possíveis.

Simulação do mundo real

• Use cenários de usuários reais: Os testadores devem ter como objetivo criar cenários de teste que reflitam com precisão como os usuários reais realmente interagirão com o aplicativo. Usar dados analíticos e conduzir pesquisas com usuários pode ajudar a identificar as interações mais comuns com o software.
• Perfis de usuários diversos: Estabelecer uma variedade de perfis de usuários virtuais como representações de várias funções de usuários, padrões de comportamento e níveis de acesso é uma ótima maneira de fazer testes de carga. Ao testar o desempenho do sistema em diferentes tipos de usuários, as equipes obtêm resultados de teste mais abrangentes e variados.
• Distribuição geográfica: Para aplicativos com alcance global, é importante que as equipes incorporem distribuições geográficas aos esforços de teste de carga. Ao simular diversos locais, o teste de carga considera variações em infraestruturas regionais e potenciais latências de rede. Testar com a geografia em mente garante que o aplicativo tenha um desempenho ideal em todos os mercados globais pretendidos.

Teste de carga contínua

• Integração com CI/CD: Ao integrar testes de carga automatizados em pipelines de CI/CD, os desenvolvedores mantêm melhor a qualidade do software durante todo o processo de desenvolvimento. A combinação desses processos faz com que cada atualização de código passe por uma avaliação de desempenho como uma tarefa padrão, identificando automaticamente regressões ou melhorias de desempenho.
• Testes agendados regularmente: Mesmo com a integração em pipelines de CI/CD, os desenvolvedores devem estabelecer um intervalo adicional e regular para conduzir testes de carga. Isso oferece insights valiosos sobre a estabilidade e escalabilidade do aplicativo sob cargas variadas, ao mesmo tempo em que monitora e documenta tendências de desempenho ao longo do tempo. Testes regulares fora de processos automatizados promovem uma otimização de desempenho mais proativa.

Balanceamento de testes de carga manuais e automatizados

• Valor dos testes manuais: Embora os testes automatizados ofereçam muitos benefícios, os testes de carga manual fornecem insights qualitativos essenciais sobre a experiência real do usuário sob estresse. Uma abordagem de teste mais prática permite que os testadores avaliem diretamente as funcionalidades e a interface do usuário durante altas cargas.
• Poder da Automação: Testes automatizados garantem a repetibilidade, precisão e escalabilidade dos testes de carga. É um aspecto crucial do rastreamento consistente de métricas de desempenho ao longo do tempo, ao mesmo tempo em que identifica regressões de forma eficiente. Ferramentas de teste de carga automatizado também ajudam a simplificar o processo de automação.

Teste de carga em ambiente de preparação

• Replicar ambiente de produção: O ambiente de preparação no qual as equipes de desenvolvimento conduzem testes de carga deve assemelhar-se muito, se não espelhar, à configuração exata de produção para os resultados mais precisos. Isso inclui condições de rede, hardware e configurações de software.
• Isolar Fatores Externos: Para obter os resultados de teste mais autênticos, é importante que as equipes reduzam e removam variáveis ​​externas com potencial para influenciar os resultados do teste. Por exemplo, os testadores não devem executar testes ou processos adicionais simultaneamente com os testes de carga.

Monitoramento e Métricas

• Monitoramento em tempo real: Ao monitorar o desempenho do sistema em tempo real durante o teste de carga, os desenvolvedores identificam problemas potenciais imediatamente e os resolvem mais rápido. O monitoramento em tempo real permite intervenção oportuna.
• Coleção abrangente de métricas: O teste de carga mais eficaz vai além de apenas tempos de resposta e taxas de erro. Os testadores também devem monitorar o consumo de memória, desempenho do banco de dados, uso da CPU, uso da largura de banda da rede, latência, throughput e muito mais para uma visão holística do sistema.
• Definir limites claros: Antes do teste de carga, as equipes devem definir limites de desempenho específicos para delinear níveis de desempenho aceitáveis ​​de falhas. Isso facilita a identificação e resolução mais rápidas de problemas.

Documentação e Relatórios

• Manter documentação de teste: Registros detalhados de cenários de teste, objetivos, configurações e suposições durante o teste de carga ajudam a garantir a repetibilidade de cada teste. Isso aumenta a transparência ao mesmo tempo em que melhora a usabilidade dos resultados do teste.
• Relatórios detalhados: Preparar relatórios aprofundados pós-teste torna os dados de teste mais acessíveis e compreensíveis para as partes interessadas, o que leva a uma tomada de decisão mais informada. Os relatórios devem incluir descobertas, anomalias, recomendações acionáveis ​​e recursos visuais.

Melhoria continua

• Teste Iterativo: Repetir testes regularmente como um processo contínuo, em vez de um evento singular que auxilia as equipes a manter o desempenho ideal do sistema. Repetir testes após alterações ou atualizações no sistema é especialmente importante para garantir que o sistema ainda possa lidar com cargas típicas.
• Agir com base em insights: Aproveitar não apenas os dados coletados de cada ciclo de teste de carga, mas também os insights coletados do próprio teste ajuda a aprimorar e refinar testes futuros. Isso pode envolver o uso de resultados anteriores para ajustar cenários de testes, conjuntos de métricas e capacidades de carga do usuário.

Colaboração e ciclo de feedback

• Colaboração entre equipes: O teste de carga deve incluir o envolvimento de todos os stakeholders no processo de desenvolvimento, incluindo desenvolvedores, administradores de sistema, testadores de QA e proprietários de produtos. As diversas perspectivas de cada membro da equipe facilitam uma compreensão mais abrangente dos problemas de desempenho e soluções.
• Mecanismo de retorno: Loops de feedback eficazes ajudam a traduzir insights resultantes de testes de carga em ações práticas. De otimizações de código a ajustes de infraestrutura, essa capacidade de resposta e colaboração aprimoram o desempenho e a confiabilidade do sistema.

Conclusão

O teste de carga é uma parte essencial do desenvolvimento de software bem-sucedido. Ele garante que os aplicativos e sistemas continuem com níveis de desempenho ideais sob cargas pesadas ou máximas do usuário. Ao integrar o teste de carga ao trabalho regular de desenvolvimento e usá-lo junto com outros tipos de teste, as equipes de desenvolvimento melhoram os níveis de satisfação do usuário final e a confiabilidade do sistema.

Ao negligenciar a execução de testes de carga, os sistemas sofrem falhas não previstas e experiências negativas do usuário, resultando em danos significativos à reputação e financeiros. Testes de carga consistentes durante todo o processo de desenvolvimento são uma parte essencial da manutenção de software e aplicativos eficientes e robustos.

Perguntas frequentes

O que é teste de carga?

Teste de carga é um tipo de teste de desempenho para avaliar como um sistema se comporta sob uma carga esperada de usuário ou transação. O software de teste de carga ajuda a identificar problemas de desempenho antes do lançamento.

Como os testes de carga e os testes de estresse se comparam?

Testes de carga e testes de estresse são importantes no processo de teste de desempenho, mas diferem em vários aspectos. Testes de carga envolvem avaliar o desempenho do aplicativo sob condições de carga típicas e de pico. Testes de estresse, por outro lado, empurram o sistema além das capacidades operacionais normais para avaliar como o aplicativo lida com condições extremas.

Quais ferramentas são comumente usadas para testes de carga?

Há várias ferramentas de teste de carga disponíveis. Exemplos incluem:

• JMeter: Uma ferramenta Apache de código aberto para simular vários cenários
• LoadRunner: Uma solução comercial popular com amplos recursos de teste
• Gatling: Uma ferramenta de código aberto amplamente utilizada, conhecida por seu desempenho e escalabilidade

Qual é o propósito de uma ferramenta de teste de desempenho?

Ferramentas de teste de desempenho simulam interações do usuário com uma solução de software para avaliar sua estabilidade, responsividade e escalabilidade sob diferentes condições de carga. Elas ajudam a garantir que o software possa lidar com cargas de tráfego esperadas sem interferir na experiência do usuário.