在寫 JMeter 指令碼的時候經常需要模擬一些資料，通常的做法是採用”CSV Data Set Config”從 CSV 檔案中讀取資料。但是使用資料檔案不夠靈活，需要提前根據虛擬使用者數準備相應數量的測試資料。比如，某應用的使用者註冊過程需要提供手機號碼，如果採用 CSV 檔案，測試 1000 虛擬使用者就需要準備 1000 個手機號碼。如果測試過程中要增加虛擬使用者數目，則需要準備更多的測試資料。整個過程比較費時費力。

除了資料檔案這種方法，對某些特殊的有規律的測試資料，我們也可以採用動態生成測試資料的方式，比如利用本文介紹的 BeanShell。

## BeanShell 實現

我們仍然採用上述手機號碼的需求。使用者註冊過程中需要提供手機號碼，測試場景中除了使用者註冊之外，不會對手機號碼產生實際操作行為（比如傳送簡訊等），只需要符合資料庫中表的定義即可（資料庫中定義為 11 位 char 型別）。

實現過程需要考慮不同的虛擬使用者在執行的時候不能使用相同的手機號碼，另外還需要考慮同一個虛擬使用者在多次迴圈執行的情況下也不能使用相同的號碼，否則無法註冊成功。為了實現上述需求，我們需要有一個標識虛擬使用者的 ID ，以及在多次迴圈執行的情況下標識的當前迴圈次數的值。

標識虛擬使用者可以透過 JMeter 的內建函式 __threadNum 來得到，而後者可以透過 JMeter 提供的計數器來實現，先來看一下我們的指令碼的結構。“HTTP請求”需要使用手機號碼發起一個測試請求，該手機號碼是從一個名為 mobile 的 JMeter 變數中取得的，而該變數是透過“BeanShell 預處理程式”處理之後儲存為 JMeter 的變數。
[![1](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/d5d0fc702186c29f.png?x-oss-process=style/bb "1")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "1")

BeanShell 的實現，具體請看下面的程式碼。

```reasonml
import java.text.DecimalFormat;

String strThreadNum = "${__threadNum}"; //取得當前的虛擬使用者ID
int thNum = Integer.parseInt(strThreadNum);

String str = "${iterNo}"; //取得該虛擬使用者當前的迴圈次數, iterNo變數在計數器中定義
int i = Integer.parseInt(str);

int mobileNumLastFive = thNum * 10000 + i;
DecimalFormat df = new DecimalFormat( "0000000000" );
String fullNum = 4 + df.format(mobileNumLastFive); //格式化成4開頭的11位手機號碼
System.out.println(fullNum);

vars.put("mobile", fullNum); //將手機號碼存入名為mobile的變數，該變數可以在“HTTP請求”中用到
```

計數器的設定如下圖所示，其中的引用名稱就是在 BeanShell 裡引用的 iterNo 變數。
[![2](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/b37b1b490ca5932f.png?x-oss-process=style/bb "2")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "2")

## BeanShell 和 Java 擴充套件效能對比

為了實現 JMeter 不支援的功能，之前的部落格中我們介紹了透過[擴充套件 JMeter 函式相關的 Java 介面](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-custom-functions)實現開發的方式，本文介紹的 BeanShell 指令碼是另一種方式。接下來將比較兩種不同實現方式對 JMeter 的效能影響。我們將透過實現一個簡單的功能來進行比較，並對這兩種不同的實現方式的使用場景提供推薦。

### 測試場景

假設測試指令碼需要產生一個長度為 1024 的隨機字串，字串產生後將其賦值給一個名為”data”的變數，供後面的取樣器來使用，在本文中使用的是“Dummy Sampler”（安裝及介紹參見[上一篇部落格](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-custom-functions)），利用它在自定義請求內容和響應內容上的優勢。BeanShell 版的 JMeter 測試指令碼結構如下：
[![3](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/87628f6aa7a315ed.png?x-oss-process=style/bb "3")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "3")

### BeanShell 方式

BeanShell 預處理程式中的程式碼如下，生成了隨機字串後將值賦值給變數“data”：

```java
import java.security.SecureRandom;

char[] seeds = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789".toCharArray();
StringBuffer res = new StringBuffer();
SecureRandom random = new SecureRandom();
for (int i=0; i<1024; i++) {
    res.append(seeds[random.nextInt(seeds.length - 1)]);
}
vars.put("data", res.toString());
res = null;
```

Dummy Sampler 中的“Response Data”輸入框中傳入變數“data”，如下圖所示：
[![4](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/34932801388a707f.png?x-oss-process=style/bb "4")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "4")

### JMeter 自定義函式方式

擴充套件 JMeter 函式的實現方式下，測試指令碼的基本結構與 BeanShell 方式類似，可參見下圖。不一樣的地方是把“BeanShell 預處理程式”替換成了“使用者引數”。
[![5](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/a787048620a83413.png?x-oss-process=style/bb "5")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "5")

“使用者引數”中加入一個變數，該變數的值是自定義擴充套件的一個函式的執行結果：${__MyRandomString()}。
[![6](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/10/21/9408ac282aedc29c.png?x-oss-process=style/bb "6")](https://www.emqx.com/zh/blog/jmeter-extension-development-beanshell-data-simulation "6")

該自定義函式 __MyRandomString 的實現程式碼如下所示，具體請參見上一篇部落格來學習如何擴充套件自定義函式。

```java
package com.emqx.xmeter.demo.functions;

import java.security.SecureRandom;
import java.util.Collection;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

import org.apache.jmeter.engine.util.CompoundVariable;
import org.apache.jmeter.functions.AbstractFunction;
import org.apache.jmeter.functions.InvalidVariableException;
import org.apache.jmeter.samplers.SampleResult;
import org.apache.jmeter.samplers.Sampler;

public class MyRandomString extends AbstractFunction {

private static final List<string> desc = new LinkedList<string>();

private static final String KEY = "__MyRandomString";

private SecureRandom random = new SecureRandom();
    private static char[] seeds = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789".toCharArray();

@Override
    public List<string> getArgumentDesc() {
        return desc;
    }

@Override
    public String execute(SampleResult previousResult, Sampler currentSampler) throws InvalidVariableException {
        StringBuffer res = new StringBuffer();
        for (int i=0; i<1024; i++) {
            res.append(seeds[random.nextInt(seeds.length - 1)]);
        }
        return res.toString();
    }

@Override
    public void setParameters(Collection<compoundvariable> parameters) throws InvalidVariableException {

}

@Override
    public String getReferenceKey() {
        return KEY;
    }

}
```

### 測試配置

測試執行之前，將分別使用兩種方式編輯的指令碼的執行緒組的執行緒數都設定為 100，迴圈次數 100 次。

測試機器是申請的標準虛機： 1）2 核 CPU＊2 GB 記憶體 2）20 GB 硬碟 3）作業系統 CentOS 7，64位 4）Java 版本是 Open JDK 8

JMeter 測試採用非UI方式執行。

### 測試結果

BeanShell 方式的指令碼執行完測試約用了 **1分18秒** 左右，控制檯列印出的測試結果如下。JMeter 程式 CPU 使用率為 **137%**，記憶體使用率為 **14%**。

```apache
summary + 2802 in 00:00:23 = 120.6/s Avg: 276 Min: 50 Max: 516 Err: 0 (0.00%) Active: 100 Started: 100 Finished: 0
summary + 4138 in 00:00:30 = 138.1/s Avg: 275 Min: 50 Max: 506 Err: 0 (0.00%) Active: 100 Started: 100 Finished: 0
summary = 6940 in 00:00:53 = 130.5/s Avg: 275 Min: 50 Max: 516 Err: 0 (0.00%)
summary + 3060 in 00:00:24 = 125.9/s Avg: 276 Min: 50 Max: 502 Err: 0 (0.00%) Active: 0 Started: 100 Finished: 100
summary = 10000 in 00:01:18 = 129.0/s Avg: 276 Min: 50 Max: 516 Err: 0 (0.00%)
```

Java 擴充套件 JMeter 函式的方式執行完測試約用了 **32 秒**，控制檯列印出的測試結果如下。JMeter 程式CPU 使用率為 **50%**，記憶體使用率為 **5%。**

```apache
summary + 6544 in 00:00:19 = 348.5/s Avg: 273 Min: 50 Max: 501 Err: 0 (0.00%) Active: 100 Started: 100 Finished: 0
summary + 3456 in 00:00:14 = 252.6/s Avg: 277 Min: 50 Max: 501 Err: 0 (0.00%) Active: 0 Started: 100 Finished: 100
summary = 10000 in 00:00:32 = 308.1/s Avg: 274 Min: 50 Max: 501 Err: 0 (0.00%)
```

由測試結果可以看到 Java 擴充套件 JMeter 函式的方式下執行時間、CPU、記憶體佔用率與 BeanShell 方式相比，佔明顯的優勢。大家需要注意的是Avg、Min 和 Max 指的是“Dummy Sampler”的統計資料，兩種使用方式下 Dummy Sampler 的執行時間是一致的，而吞吐量後者比前者多了將近 1 倍，原因就在於測試步驟中的請求資料生成的不同實現方式下，後者比前者快了很多。

### 使用建議

BeanShell 是 JMeter 內建的功能，但是由於它是指令碼語言，動態載入執行的，因此效率不是很高，不太適用於頻繁執行的場景，例如將 BeanShell 放在迴圈內部，不斷被執行的場景。比較適合的應用場景是放在只執行一次、或者少數幾次的地方，比如在迴圈外部讀取配置檔案內容等。

而 Java 擴充套件 JMeter 的實現方式執行效率比較高，適合於放在經常執行的測試步驟中。但是由於它不是 JMeter 內建的功能，擴充套件起來有一定的工作量，而且部署的時候也有額外的開銷（分散式執行的時候需要將自定義的 JAR 複製至所有的機器上）。大家可以根據自己的使用場景來選擇適合的方式。

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JMeter 擴充套件開發：BeanShell 資料模擬實現及效能探討

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