續《深入淺出開源效能測試工具 Locust (使用篇 1)》
Locust執行模式
在開始執行Locust指令碼之前，我們先來看下Locust支援的執行模式。
執行Locust時，通常會使用到兩種執行模式：單程式執行和多程式分散式執行。
單程式執行模式的意思是，Locust所有的虛擬併發使用者均執行在單個Python程式中，具體從使用形式上，又分為no_web和web兩種形式。該種模式由於單程式的原因，並不能完全發揮壓力機所有處理器的能力，因此主要用於除錯指令碼和小併發壓測的情況。
當併發壓力要求較高時，就需要用到Locust的多程式分散式執行模式。從字面意思上看，大家可能第一反應就是多臺壓力機同時執行，每臺壓力機分擔負載一部分的壓力生成。的確，Locust支援任意多臺壓力機（一主多從）的分散式執行模式，但這裡說到的多程式分散式執行模式還有另外一種情況，就是在同一臺壓力機上開啟多個slave的情況。這是因為當前階段大多數計算機的CPU都是多處理器（multiple processor cores），單程式執行模式下只能用到一個處理器的能力，而通過在一臺壓力機上執行多個slave，就能呼叫多個處理器的能力了。比較好的做法是，如果一臺壓力機有N個處理器核心，那麼就在這臺壓力機上啟動一個master，N個slave。當然，我們也可以啟動N的倍數個slave，但是根據我的試驗資料，效果跟N個差不多，因此只需要啟動N個slave即可。
指令碼除錯
Locust指令碼編寫完畢後，通常不會那麼順利，在正式開始效能測試之前還需要先除錯執行下。
不過，Locust指令碼雖然為Python指令碼，但卻很難直接當做Python指令碼執行起來，為什麼呢？這主要還是因為Locust指令碼中引用了HttpLocust和TaskSet這兩個類，如果要想直接對其進行呼叫測試，會發現編寫啟動指令碼是一個比較困難的事情。因為這個原因，剛接觸Locust的同學可能就會覺得Locust指令碼不好除錯。
但這個問題也能克服，那就是藉助Locust的單程式no_web執行模式。
在Locust的單程式no_web執行模式中，我們可以通過--no_web引數，指定併發數（-c）和總執行次數（-n），直接在Terminal中執行指令碼。
在此基礎上，當我們想要除錯Locust指令碼時，就可以在指令碼中需要除錯的地方通過print列印日誌，然後將併發數和總執行次數都指定為1，執行形式如下所示。
$ locust -f locustfile.py --no_web -c 1 -n 1複製程式碼通過這種方式，我們就能很方便地對Locust指令碼進行除錯了。
執行測試
Locust指令碼除錯通過後，就算是完成了所有準備工作，可以開始進行壓力測試了。
Locust是通過在Terminal中執行命令進行啟動的，通用的引數有如下兩個：
-H, --host：被測系統的host，若在Terminal中不進行指定，就需要在Locust子類中通過host引數進行指定；-f, --locustfile：指定執行的Locust指令碼檔案；
除了這兩個通用的引數，我們還需要根據實際測試場景，選擇不同的Locust執行模式，而模式的指定也是通過其它引數來進行控制的。
單程式執行
no_web
如果採用no_web形式，則需使用--no-web引數，並會用到如下幾個引數。
-c, --clients：指定併發使用者數；-n, --num-request：指定總執行測試；-r, --hatch-rate：指定併發加壓速率，預設值位1。
$ locust -H http://debugtalk.com -f demo.py --no-web -c1 -n2
[2017-02-21 21:27:26,522] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting Locust 0.8a2
[2017-02-21 21:27:26,523] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: Hatching and swarming 1 clients at the rate 1 clients/s...
Name # reqs # fails Avg Min Max | Median req/s
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total 0 0(0.00%) 0.00
[2017-02-21 21:27:27,526] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: All locusts hatched: WebsiteUser: 1
[2017-02-21 21:27:27,527] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: Resetting stats
Name # reqs # fails Avg Min Max | Median req/s
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GET /about/ 0 0(0.00%) 0 0 0 | 0 0.00
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total 0 0(0.00%) 0.00
Name # reqs # fails Avg Min Max | Median req/s
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GET /about/ 1 0(0.00%) 17 17 17 | 17 0.00
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total 1 0(0.00%) 0.00
[2017-02-21 21:27:32,420] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: All locusts dead
[2017-02-21 21:27:32,421] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Shutting down (exit code 0), bye.
Name # reqs # fails Avg Min Max | Median req/s
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GET / 1 0(0.00%) 20 20 20 | 20 0.00
GET /about/ 1 0(0.00%) 17 17 17 | 17 0.00
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total 2 0(0.00%) 0.00
Percentage of the requests completed within given times
Name # reqs 50% 66% 75% 80% 90% 95% 98% 99% 100%
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GET / 1 20 20 20 20 20 20 20 20 20
GET /about/ 1 17 17 17 17 17 17 17 17 17
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------複製程式碼web
如果採用web形式，，則通常情況下無需指定其它額外引數，Locust預設採用8089埠啟動web；如果要使用其它埠，就可以使用如下引數進行指定。
-P, --port：指定web埠，預設為8089.
$ locust -H http://debugtalk.com -f demo.py
[2017-02-21 21:31:26,334] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting web monitor at *:8089
[2017-02-21 21:31:26,334] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting Locust 0.8a2複製程式碼此時，Locust並沒有開始執行測試，還需要在Web頁面中配置引數後進行啟動。
如果Locust執行在本機，在瀏覽器中訪問http://localhost:8089即可進入Locust的Web管理頁面；如果Locust執行在其它機器上，那麼在瀏覽器中訪問http://locust_machine_ip:8089即可。
在Locust的Web管理頁面中，需要配置的引數只有兩個：
Number of users to simulate: 設定併發使用者數，對應中no_web模式的-c, --clients引數；Hatch rate (users spawned/second): 啟動虛擬使用者的速率，對應著no_web模式的-r, --hatch-rate引數。
引數配置完畢後，點選【Start swarming】即可開始測試。
多程式分散式執行
不管是單機多程式，還是多機負載模式，執行方式都是一樣的，都是先執行一個master，再啟動多個slave。
啟動master時，需要使用--master引數；同樣的，如果要使用8089以外的埠，還需要使用-P, --port引數。
$ locust -H http://debugtalk.com -f demo.py --master --port=8088
[2017-02-21 22:59:57,308] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting web monitor at *:8088
[2017-02-21 22:59:57,310] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting Locust 0.8a2複製程式碼master啟動後，還需要啟動slave才能執行測試任務。
啟動slave時需要使用--slave引數；在slave中，就不需要再指定埠了。
$ locust -H http://debugtalk.com -f demo.py --slave
[2017-02-21 23:07:58,696] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting Locust 0.8a2
[2017-02-21 23:07:58,696] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: Client 'Leos-MacBook-Air.local_980ab0eec2bca517d03feb60c31d6a3a' reported as
ready. Currently 2 clients ready to swarm.複製程式碼如果slave與master不在同一臺機器上，還需要通過--master-host引數再指定master的IP地址。
$ locust -H http://debugtalk.com -f demo.py --slave --master-host=<locust_machine_ip>
[2017-02-21 23:07:58,696] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.main: Starting Locust 0.8a2
[2017-02-21 23:07:58,696] Leos-MacBook-Air.local/INFO/locust.runners: Client 'Leos-MacBook-Air.local_980ab0eec2bca517d03feb60c31d6a3a' reported as
ready. Currently 2 clients ready to swarm.複製程式碼master和slave都啟動完畢後，就可以在瀏覽器中通過http://locust_machine_ip:8089進入Locust的Web管理頁面了。使用方式跟單程式web形式完全相同，只是此時是通過多程式負載來生成併發壓力，在web管理介面中也能看到實際的slave數量。
測試結果展示
Locust在執行測試的過程中，我們可以在web介面中實時地看到結果執行情況。
相比於LoadRunner，Locust的結果展示十分簡單，主要就四個指標：併發數、RPS、響應時間、異常率。但對於大多數場景來說，這幾個指標已經足夠了。
在上圖中，RPS和平均響應時間這兩個指標顯示的值都是根據最近2秒請求響應資料計算得到的統計值，我們也可以理解為瞬時值。
如果想看效能指標資料的走勢，就可以在Charts欄檢視。在這裡，可以檢視到RPS和平均響應時間在整個執行過程中的波動情況。這個功能之前在Locust中一直是缺失的，直到最近，這個坑才被我之前在阿里移動的同事（網路IDmyzhan）給填上了。當前該功能已經合併到Locust了，更新到最新版即可使用。
除了以上資料，Locust還提供了整個執行過程資料的百分比統計值，例如我們常用的90%響應時間、響應時間中位值，該資料可以通過Download response time distribution CSV獲得，資料展示效果如下所示。
總結
通過前面對Locust全方位的講解，相信大家對Locust的功能特性已經非常熟悉了，在實際專案中將Locust作為生產力工具應該也沒啥問題了。
不過，任何一款工具都不是完美的，必定都會存在一些不足之處。但是好在Locust具有極強的可定製型，當我們遇到一些特有的需求時，可以在Locust上很方便地實現擴充套件。
還是前面提到的那位技術大牛（myzhan），他為了擺脫CPython的GIL和gevent的 monkey_patch()，將Locust的slave端採用golang進行了重寫，採用goroutine取代了gevent。經過測試，相較於原生的Python實現，他的這套golang實現具有5~10倍以上的效能提升。當前，他已經將該實現開源，專案名稱為myzhan/boomer，如果大家感興趣，可以閱讀他的部落格文章進一步瞭解，《用 golang 來編寫壓測工具》。
如果我們也想在Locust的基礎上進行二次開發，那要怎麼開始呢？
毫無疑問，閱讀Locust的專案原始碼是必不可少的第一步。可能對於很多人來說，閱讀開源專案原始碼是一件十分困難的事情，不知道如何著手，在知乎上也看到好多關於如何閱讀開源專案原始碼的提問。事實上，Locust專案的程式碼結構清晰，核心程式碼量也比較少，十分適合閱讀學習。哪怕只是想體驗下閱讀開源專案原始碼，或者說想提升下自己的Python技能，Locust也是個不錯的選擇。
在下一篇文章中，我將對Locust原始碼進行解析，《深入淺出開源效能測試工具Locust（原始碼篇）》，敬請期待！
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