使用JMeter模擬秒殺場(chǎng)景

最近工作中，需要開發(fā)一個(gè)健身房預(yù)定的功能，我主要負(fù)責(zé)后端的開發(fā)。這是一個(gè)很經(jīng)典的秒殺場(chǎng)景，所以想記錄一下我關(guān)于秒殺的設(shè)計(jì)，以及如何使用工具來模擬秒殺。

一、什么是秒殺？

秒殺就是大量用戶在同一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行搶購(gòu)，從系統(tǒng)層面來看，就是多個(gè)進(jìn)程（線程）同時(shí)訪問同一個(gè)共享資源。

舉個(gè)栗子：雙十一李佳琪直播間，這個(gè)就屬于很經(jīng)典的秒殺場(chǎng)景，每放出一個(gè)商品，很多人就一起去搶購(gòu)，誰搶到就是誰的。

溫馨提示：各位男士可以提前做下筆記，雙十一給女朋友 or 老婆一個(gè)驚喜哦！

二、秒殺場(chǎng)景的特點(diǎn)

1、高并發(fā)：秒殺時(shí)大量用戶會(huì)在同一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行搶購(gòu)，網(wǎng)站瞬時(shí)訪問流量激增。
2、讀多寫少：訪問請(qǐng)求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于庫(kù)存數(shù)量，只有少部分用戶能夠搶購(gòu)成功。
3、防止超賣現(xiàn)象：秒殺流程比較簡(jiǎn)單，一般就是下訂單減庫(kù)存。但是，很容易出現(xiàn)超賣問題，我們可以使用分布式鎖（集群部署）或者synchrnized（單機(jī)部署），或者先修改庫(kù)存再生成訂單等方法，防止訂單生成了但沒有庫(kù)存的超賣問題。

超賣問題：比如Lamer面霜庫(kù)存有 100 件，但是在搶購(gòu)過程中，導(dǎo)致 1000 個(gè)用戶下單成功。那么就會(huì)有 9900 個(gè)用戶，顯示下單成功，但庫(kù)存不夠，沒有商品發(fā)給她們，這個(gè)體驗(yàn)太不好了，很容易招到瘋狂投訴。

三、秒殺 Demo

我做的這個(gè)健身房預(yù)定屬于一個(gè)小項(xiàng)目，由于公司內(nèi)部使用，并發(fā)量不是很高，所以是單機(jī)部署，我使用的是 Java 中的 synchronized 關(guān)鍵字來控制超賣。

/**
?*?預(yù)定控制類
?*/
@RestController
@RequestMapping("/ding")
public?class?DingController?{
????@Resource
????private?DingService?dingService;

????/**
?????*?
?????*?@param?dingDetail?
?????*?@return
?????*/
????@RequestMapping("/saveDing")
????public?Result?saveDingDetail(@RequestBody?DingDetail?dingDetail){
????????return?Result.success(dingService.saveDingDetail(dingDetail));
????}
????
}

/**
?*?預(yù)定接口類
?*/
public?interface?DingService?{
????/**
?????*?
?????*?@param?dingDetail
?????*?@return
?????*/
????String?saveDingDetail(DingDetail?dingDetail);
}

/**
?*?預(yù)定接口實(shí)現(xiàn)類
?*/
@Service
public?class?DingServiceImpl?implements?DingService?{
????/**
?????*?
?????*?@param?dingDetail
?????*?@return
?????*/
????@Override
????public?synchronized?String?saveDingDetail(DingDetail?dingDetail)?{
????????String?dingId?=?dingDetail.getDingId();
????????Ding?ding?=?dingMapper.selectById(dingDetail.getDingId());
????????int?dingNum?=?ding.getDingNum();
????????int?num?=?ding.getNum();
????????if(dingNum?????????????//?下單：將當(dāng)前用戶插入到預(yù)定詳情表
????????????dingDetailMapper.insert(dingDetail);
????????????
????????????//?修改庫(kù)存：預(yù)定表，已預(yù)定人數(shù)加1
????????????dingNum?=?dingNum?+?1;
????????????dingMapper.updateDingNum(dingId,?dingNum);
????????????
????????????return?"預(yù)定成功！";
????????}
????????return?"預(yù)定失敗！";
????}
}

/**
?*?預(yù)定表實(shí)體類
?*?存儲(chǔ)每個(gè)預(yù)定的信息，包括預(yù)定名稱、預(yù)定類型......可預(yù)定人數(shù)、已預(yù)定人數(shù)
?*/
@Data
@TableName("t_ding")
public?class?Ding?extends?BaseEntity?{
????/**
?????*?預(yù)定名稱
?????*/
????private?String?name;
????/**
?????*?預(yù)定類型
?????*/
????private?String?type;
????/**
?????*?可預(yù)定開始時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?startTime;
????/**
?????*?可預(yù)定結(jié)束時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?endTime;
????/**
?????*?預(yù)定日期
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd")
????private?Date?dingDate;
????/**
?????*?預(yù)定開始時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?dingStartTime;
????/**
?????*?預(yù)定結(jié)束時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?dingEndTime;
????/**
?????*?可預(yù)定人數(shù)
?????*/
????private?Integer?num;
????/**
?????*?已預(yù)定人數(shù)
?????*/
????private?Integer?dingNum;
}

/**
?*?預(yù)定詳情表實(shí)體類
?*?存儲(chǔ)用戶信息，包括用戶ID、用戶姓名、預(yù)定ID（和預(yù)定表的?ID?關(guān)聯(lián)，是預(yù)定表的外鍵）......
?*/
@Data
@TableName("t_ding_detail")
public?class?DingDetail?extends?BaseEntity?{
????/**
?????*?用戶ID
?????*/
????private?String?userId;
????/**
?????*?用戶姓名
?????*/
????private?String?userName;
????/**
?????*?預(yù)定ID
?????*/
????private?String?dingId;
????/**
?????*?是否簽到（0-否，1-是）
?????*/
????private?Integer?signIn;
????/**
?????*?預(yù)定開始時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?dingStartTime;
????/**
?????*?預(yù)定結(jié)束時(shí)間
?????*/
????@DateTimeFormat(pattern?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????@JsonFormat(pattern?="yyyy-MM-dd?HH:mm:ss",?timezone?=?"GMT+8")
????@JSONField(format?=?"yyyy-MM-dd?HH:mm:ss")
????private?Date?dingEndTime;
}

四、使用 JMeter 模擬秒殺場(chǎng)景

上述就是預(yù)定過程的代碼，在將這段代碼交付給前端開發(fā)調(diào)用之前，需要做好充分的測(cè)試，所以我想模擬秒殺場(chǎng)景，對(duì)這個(gè)接口做個(gè)測(cè)試，確保其沒有問題，再將其交給前端同事。

有想過自己寫一個(gè)線程池，創(chuàng)建 100 個(gè)線程去模擬這個(gè)場(chǎng)景，但是覺得有點(diǎn)麻煩，上網(wǎng)查了一下，發(fā)現(xiàn)有很多現(xiàn)成的壓測(cè)工具，最終決定使用 Apache JMeter 來做這個(gè)模擬。

1、JMeter 下載

JMeter 官網(wǎng)下載安裝包，JMeter 官網(wǎng)下載地址：https://jmeter.apache.org/，見圖1、2，下載下來的 JMeter 安裝包見圖3。

2、JMeter 安裝

下載之后，解壓到任意目錄。由于我本機(jī)所有軟件都放在 D:\software 下，所以我將其解壓到這個(gè)目錄。

首先將壓縮包從下載目錄移動(dòng)到 D:\software 目錄，右鍵壓縮包，選擇“解壓到當(dāng)前文件夾”。

3、JMeter 啟動(dòng)

解壓之后，以后每次需要啟動(dòng) JMeter，就進(jìn)到 bin 目錄，雙擊 jmeter.bat 即可啟動(dòng)。

注意：在安裝 JMeter 之前，本機(jī)應(yīng)該已經(jīng)安裝了 1.8 及以上版本的 JDK，因?yàn)?JMeter 是用 Java 寫的，運(yùn)行的時(shí)候需要 Java 環(huán)境。否則你雙擊 jmeter.bat 啟動(dòng) Jmeter 時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)信息見圖6。

注意：雙擊 jmeter.bat 啟動(dòng) JMeter 的時(shí)候會(huì)有兩個(gè)窗口，Jmeter 的命令窗口（圖7）和 Jmeter 的圖形操作界面（圖8），不可以關(guān)閉命令窗口。

4、JMeter 基礎(chǔ)設(shè)置

（1）圖形操作界面語言切換

JMeter 默認(rèn)界面語言是英文，為了方便，我們將其切換成中文，有兩種方式，臨時(shí)切換和永久切換，臨時(shí)切換，下次重啟 JMeter ，又變回英文了，永久切換，下次重啟仍然是中文。

（a）臨時(shí)切換

（b）永久切換

修改 JMeter 配置文件，進(jìn)入 bin 目錄，找到 jmeter.properties 文件，使用編輯器打開，在 #language=en 下面插入一行 language=zh_CN，修改后保存，然后重啟 JMter。以后每次啟動(dòng) Jmeter 界面顯示的都是簡(jiǎn)體中文。

（2）修改 Jmeter 默認(rèn)編碼為 utf-8 解決控制臺(tái)亂碼

JMeter 下載下來之后，默認(rèn)編碼是 ISO-8859-1，但是使用這種編碼方式，如果 HTTP 響應(yīng)中包含中文，就會(huì)出現(xiàn)中文亂碼的問題，見圖12。

解決方案就是將編碼方式修改為 utf-8，有兩種方式修改編碼，一種是使用后置處理器 BeanShell PostProcessor，但是重啟之后，編碼又變回 ISO-8859-1，還是會(huì)出現(xiàn)中文亂碼問題，一種是修改 JMeter 配置文件，永久修改編碼。

（a）通過后置處理器 BeanShell PostProcessor 修改編碼

• 右鍵點(diǎn)擊 “剛才創(chuàng)建的線程組” → “添加” → “后置處理器” → “BeanShell PostProcessor”

輸入 “prev.setDataEncoding("utf-8"); ”，修改響應(yīng)數(shù)據(jù)編碼格式為utf-8，此時(shí)發(fā)起請(qǐng)求，響應(yīng)結(jié)果中就沒有亂碼了。

（b）修改配置文件

進(jìn)入 bin 目錄，找到 jmeter.properties 文件，使用編輯器打開，在 #sampleresult.default.encoding=ISO-8859-1 下面插入一行 sampleresult.default.encoding=utf-8，修改后保存，然后重啟 JMeter。

5、JMeter 模擬秒殺

（1）新建測(cè)試計(jì)劃

• 點(diǎn)擊 "文件” → “新建”

（2）添加線程組

• 右鍵點(diǎn)擊 "測(cè)試計(jì)劃” → “添加” → “線程（用戶）” → “線程組”

• 配置線程組參數(shù)

線程組主要參數(shù)詳細(xì)介紹：

• 線程數(shù)：虛擬用戶數(shù)。一個(gè)虛擬用戶占用一個(gè)進(jìn)程或線程，模擬多少用戶訪問就填寫多少個(gè)線程數(shù)。
  
• Ramp-Up（秒）：設(shè)置的虛擬用戶數(shù)需要多長(zhǎng)時(shí)間全部啟動(dòng)。如果線程數(shù)為100，Ramp-Up 為 5 秒，那么需要 5 秒鐘啟動(dòng) 100 個(gè)線程，也就是每秒鐘啟動(dòng) 20 個(gè)線程，相當(dāng)于每秒模擬20個(gè)用戶進(jìn)行訪問。Ramp-Up 設(shè)置為 0 既是并發(fā)訪問。
  
• 循環(huán)次數(shù)：如果線程數(shù)為 100，循環(huán)次數(shù)為 100。那么總請(qǐng)求數(shù)為 100*100=10000 。如果勾選了“永遠(yuǎn)”，那么所有線程會(huì)一直發(fā)送請(qǐng)求，直到選擇停止運(yùn)行腳本。
  

因?yàn)槲蚁肽M 30 個(gè)人同一時(shí)間去預(yù)定 10 臺(tái)跑步機(jī)，所以我設(shè)置的參數(shù)如下，線程數(shù)：30，Ramp-Up：0（模擬 10 個(gè)線程在同一時(shí)間并發(fā)執(zhí)行），循環(huán)次數(shù)：1，總請(qǐng)求數(shù) 30*1=30 次，見圖17。

（3）添加我們要測(cè)試的接口

• 右鍵點(diǎn)擊 “剛才創(chuàng)建的線程組” → “添加” → “取樣器” → “HTTP請(qǐng)求”

• 填寫接口請(qǐng)求參數(shù)，我要測(cè)試的接口屬于 Spring Boot 項(xiàng)目，配置如下：

Http請(qǐng)求主要參數(shù)詳細(xì)介紹：

• 協(xié)議：向目標(biāo)服務(wù)器發(fā)送HTTP請(qǐng)求協(xié)議，可以是 HTTP 或 HTTPS，默認(rèn)為 HTTP。
• 服務(wù)器名稱或IP ：HTTP請(qǐng)求發(fā)送的目標(biāo)服務(wù)器名稱或IP，我們這里是要測(cè)試本地接口，所以服務(wù)器名稱或IP為 localhost 或者 127.0.0.1。
• 端口號(hào)：目標(biāo)服務(wù)器的端口號(hào)，我們這里是 8080。
• 方法：發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求的方法，可用方法包括GET、POST、HEAD、PUT、OPTIONS、TRACE、DELETE等，我們這個(gè)接口使用 POST 訪問。
• 路徑：目標(biāo) URL 路徑，即 URL 中去掉服務(wù)器地址、端口及參數(shù)后剩余的部分，我們這里是 xxx/ding/saveDing，xxx 是應(yīng)用名稱（spingboot ?項(xiàng)目中的 spring.application.name）。
• 內(nèi)容編碼：編碼方式，默認(rèn)為ISO-8859-1編碼，我們這里配置為 utf-8。
• 參數(shù)：接口參數(shù)，如果是GET請(qǐng)求，我們將參數(shù)設(shè)置在參數(shù)表中，表中每一行為一個(gè)參數(shù)（key：參數(shù)名，value：參數(shù)值），注意參數(shù)傳入中文時(shí)需要勾選“編碼”，如果是POST請(qǐng)求，我們可以將參數(shù)以JSON方式寫在消息體數(shù)據(jù)框中。

（4）添加察看結(jié)果樹

• 右鍵點(diǎn)擊 “剛才創(chuàng)建的線程組” → “添加” → “監(jiān)聽器” → “察看結(jié)果樹”

• 然后修改響應(yīng)數(shù)據(jù)格式，我這里用的是JSON格式，運(yùn)行上面的 HTTP 請(qǐng)求，就可以在取樣器結(jié)果中看到本次請(qǐng)求返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)。

（5）運(yùn)行 HTTP 請(qǐng)求，察看模擬結(jié)果

接下來，我將使用 JMeter 來模擬健身房預(yù)定場(chǎng)景，我將健身房跑步機(jī)設(shè)置為 10 臺(tái)，線程組線程數(shù)設(shè)置為 30，模擬 30 個(gè)用戶搶購(gòu)這 10 臺(tái)跑步機(jī)，誰搶到就是誰的。

期間踩過一些坑，我都用紅色文字做了標(biāo)記，大家可以注意一下，如果遇到同樣的問題，可以拿來借鑒。

選擇你要運(yùn)行的 HTTP 請(qǐng)求，點(diǎn)擊上側(cè)的綠色三角形，運(yùn)行該 HTTP 請(qǐng)求，此時(shí)界面會(huì)彈出一個(gè)提示框，大概意思是“是否要在測(cè)試之前保存這個(gè)測(cè)試案例”，一般選擇“No”或者 X 掉就行。

HTTP 請(qǐng)求運(yùn)行起來之后，察看結(jié)果樹會(huì)顯示請(qǐng)求運(yùn)行結(jié)果。此時(shí)發(fā)現(xiàn)察看結(jié)果樹中 “HTTP請(qǐng)求”字樣是紅色的，說明 HTTP 請(qǐng)求失敗了，見圖25。

查看請(qǐng)求失敗的原因，隨便點(diǎn)開一個(gè)“HTTP請(qǐng)求”，一般的問題從 “取樣器結(jié)果”、“請(qǐng)求”、“響應(yīng)數(shù)據(jù)” 這三個(gè)地方基本都能找到原因。

見圖26，分析請(qǐng)求失敗的原因，響應(yīng)碼是 415，415 一般是由 HTTP 請(qǐng)求頭中 Content-Type 不對(duì)引起的。從報(bào)錯(cuò)信息可以看到我們剛才發(fā)送的 HTTP 請(qǐng)求的 Content-type 是 text/plain 類型，而這個(gè)請(qǐng)求是 POST 請(qǐng)求，POST 請(qǐng)求默認(rèn)是 JSON 數(shù)據(jù)格式。我們只要將請(qǐng)求的 Content-type 修改成 JSON 格式，即可解決這個(gè)問題。

解決方法是將 HTTP 請(qǐng)求的 Content-Type 修改為 JSON 格式，怎么修改呢？

右鍵點(diǎn)擊 “剛才創(chuàng)建的線程組” → “添加” → “配置元件” → “HTTP信息頭管理器”，見圖27，在 HTTP 信息頭管理器中，將 Content-Type 修改為 application/json，見圖28。

將察看結(jié)果樹清除，“右鍵察看結(jié)果樹” → “清除”，見圖29，再次運(yùn)行 HTTP 請(qǐng)求，此時(shí)查看結(jié)果樹中的“HTTP請(qǐng)求”字樣是綠色的，表示HTTP請(qǐng)求成功，見圖30。

查看模擬結(jié)果，30 個(gè)用戶，10 個(gè)預(yù)定席位，察看結(jié)果樹中，30 個(gè)請(qǐng)求，有 10 個(gè)預(yù)定成功，20個(gè)預(yù)定失敗，見圖31、32，再看預(yù)定詳情表，只插入了 10 條數(shù)據(jù)，見圖33，綜上這些說明秒殺模擬成功了。