Wyjaśnienie testowania zanurzenia: rodzaje, techniki i przykłady

W dzisiejszym świecie nieustanne przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym oraz aplikacje działające pod dużym obciążeniem są na porządku dziennym. Wyszukiwarka Google jest doskonałym przykładem, gdzie ogromna liczba użytkowników z różnych zakątków globu nieustannie przesyła zapytania.

Wyobraź sobie jednak, co by było, gdyby Google przestało działać po pewnym czasie intensywnego użytkowania? Prawdopodobnie szybko zmieniłbyś preferowaną wyszukiwarkę. Google jednak nie zawodzi, gdyż jest poddawany rygorystycznym testom i nieustannie optymalizowany.

Jedną z takich procedur testowych, zapewniających stabilność aplikacji przy wzmożonym obciążeniu, jest test zanurzeniowy. Pozwala on ocenić, jak aplikacja radzi sobie ze zwiększającym się ruchem w dłuższej perspektywie, mierząc jej wydajność na przestrzeni dni, a nawet miesięcy od wdrożenia.

W tym artykule przyjrzymy się bliżej mechanizmowi działania testu zanurzeniowego oraz jego zaletom. Zanim jednak przejdziemy do szczegółów, wyjaśnijmy, czym dokładnie jest to badanie i dlaczego jest tak istotne.

Czym jest test zanurzeniowy?

Testy zanurzeniowe przeprowadza się w celu weryfikacji, jak aplikacja zachowuje się pod dużym obciążeniem przez dłuższy okres czasu.

Aplikacja może bez problemu funkcjonować przez godzinę przy intensywnym obciążeniu, ale co się stanie, jeśli po tym czasie ulegnie awarii? Właśnie dlatego, podczas testów zanurzeniowych, aplikację poddaje się działaniu oczekiwanego ruchu przez znacznie dłuższy czas.

Kluczowym czynnikiem jest tutaj czas. Testy zanurzeniowe są zatem niezbędne dla aplikacji, które muszą działać bez zakłóceń przez dłuższy okres, niezależnie od liczby jednocześnie korzystających użytkowników.

Dlaczego warto przeprowadzać test zanurzeniowy?

Nawet gdy system wydaje się w pełni sprawny, jego zachowanie w realnych warunkach, pod dużym obciążeniem, jest kluczowe dla określenia jego sukcesu. Z tego względu test zanurzeniowy jest niezbędny.

Na początku aplikacja może dysponować wystarczającymi zasobami do obsługi ruchu. Jednak z upływem czasu zasoby obliczeniowe mogą ulegać degradacji, powodując wycieki pamięci, zasobów i błędy systemowe. Testy zanurzeniowe pomagają w identyfikacji tego typu problemów.

Test zanurzeniowy pozwala sprawdzić, jak system zachowuje się, gdy jest nieprzerwanie obciążony przez wiele godzin. Zespół testowy symuluje realne obciążenie, monitorując pracę systemu w rzeczywistych scenariuszach.

Dlatego przeprowadzenie testów zanurzeniowych w oparciu o rzeczywiste użytkowanie jest kluczowe dla wykrycia potencjalnych problemów w dłuższej perspektywie czasowej.

Zalety testowania zanurzeniowego

Zapewnienie wysokiej wydajności

Ignorowanie testów zanurzeniowych uniemożliwia poznanie, jak system będzie działał w dłuższej perspektywie. Możemy zakładać, że wszystko jest w porządku, ale to, jak aplikacja poradzi sobie z obciążeniem w dłuższej perspektywie, pozostanie dla nas tajemnicą.

W rezultacie, konieczność wprowadzania poprawek i optymalizacji po awarii oprogramowania będzie kosztowna i nieefektywna.

Dlatego też testowanie zanurzeniowe systemu przed wdrożeniem produkcyjnym jest kluczowe dla zidentyfikowania spadków wydajności i ich naprawy na wczesnym etapie.

Wykrywanie błędów

Testy zanurzeniowe są znane z wykrywania awarii i błędów. Test ten zapewnia, że oprogramowanie nie ulegnie awarii z powodu wycieków pamięci. Dodatkowo, gwarantuje optymalne wykorzystanie przydzielonej przestrzeni dyskowej poprzez regularne czyszczenie zajętej pamięci.

Co istotne, testy zanurzeniowe odkrywają potencjalne błędy i problemy, które mogą zostać pominięte przez inne metody testowania.

Ujawnianie problemów

Testerzy podczas testów zanurzeniowych wykrywają wszelkie przypadki degradacji zasobów. Te ciągłe testy ujawniają także problemy, takie jak wycieki pamięci, wyczerpanie zasobów i spadki wydajności.

Analiza tych wycieków i ich przyczyn pomaga w tworzeniu lepszego i trwałego oprogramowania.

Tworzenie stabilnej aplikacji

Stabilność systemu można ocenić, testując go przez dłuższy czas. Właśnie tym zajmuje się test zanurzeniowy. Zatem pomyślne przejście testu zanurzeniowego jest istotne, zwłaszcza gdy stabilność jest kluczowym aspektem aplikacji.

Lepsza ocena

Inne metody testowania skupiają się na porównaniu wyników z określonymi celami. Test zanurzeniowy natomiast symuluje rzeczywiste użytkowanie, pozwalając programistom i testerom na bezpośrednie zaobserwowanie, jak system zachowuje się w środowisku produkcyjnym.

Problemy wykrywane przez testy zanurzeniowe

• Blokowanie nieużywanej pamięci przez aplikację prowadzi do jej niedoboru, a w efekcie do wycieków. Testy zanurzeniowe, trwające przez dłuższy czas, pozwalają na wykrycie tych wycieków w oprogramowaniu.
• Jeśli aplikacja wymaga ciągłego pozyskiwania i udostępniania danych podczas działania w czasie rzeczywistym, warto rozważyć przeprowadzenie testów zanurzeniowych. Pomagają one wykryć problemy z danymi i spadki wydajności bazy danych.
• Testy zanurzeniowe umożliwiają sprawdzenie stabilności czasu reakcji aplikacji podczas długotrwałego użytkowania. Porównuje się czas odpowiedzi w momencie rozpoczęcia testu z czasem odpowiedzi po dłuższym czasie.
• Testy zanurzeniowe wykrywają problemy związane z siecią, takie jak zamknięte połączenia, problemy z TCP/IP, wykorzystanie przepustowości, wyczerpanie adresów IP itd.
• Aplikacje wielowątkowe rywalizują o zasoby, co może prowadzić do zakleszczeń i blokad. Wykorzystanie tych równoczesnych procesów podczas testów zanurzeniowych ujawnia problemy związane z nieprawidłowym współdzieleniem zasobów.

Jak przeprowadza się test zanurzeniowy?

Chociaż szczegółowe kroki i procedury przeprowadzenia testu zanurzeniowego mogą się różnić w zależności od wymagań, typowe testy przebiegają według poniższych etapów.

#1. Określenie celów

Na początku ważne jest, aby precyzyjnie zdefiniować, co chcemy przetestować.

Jakie są cele testowania aplikacji? Jakie wskaźniki wydajności chcemy monitorować? Jakie obciążenie ma wytrzymać aplikacja? Jak długo ma trwać test?

Jasno sformułowane cele pozwolą na ocenę sukcesu lub porażki przeprowadzonych testów.

#2. Zbieranie scenariuszy testowych

Stworzenie scenariuszy testowych obejmujących różne modele obciążenia i realistyczne sytuacje jest kluczowe.

Podczas tworzenia scenariuszy, należy wziąć pod uwagę liczbę użytkowników, typ transakcji, narzędzia generujące obciążenie, lokalizacje i interakcje w systemie i poza nim.

#3. Konfiguracja środowiska testowego

Ten etap polega na przygotowaniu niezbędnego oprogramowania, sprzętu i infrastruktury sieciowej, odzwierciedlającej środowisko produkcyjne.

Dodatkowo, na tym etapie wdrażane są narzędzia do monitorowania i generowania obciążenia.

#4. Uruchomienie testów zanurzeniowych

Jest to etap wykonywania testów zanurzeniowych i analizowania wyników. Wykorzystując narzędzia do generowania obciążenia, należy poddać aplikację różnym zdefiniowanym scenariuszom testowym.

Podczas tego procesu, należy gromadzić i analizować różne wskaźniki wydajności, takie jak użycie pamięci, obciążenie procesora, szybkość odpowiedzi i przepustowość, aby śledzić wydajność aplikacji.

#5. Porównanie wyników

Wykorzystaj cele zdefiniowane w pierwszym kroku, aby porównać wyniki testów i ocenić, jak dobrze aplikacja radzi sobie w testach.

Dodatkowo, udokumentuj wyniki w postaci wykresów i tabel, aby uzyskać bardziej wartościowe wnioski.

#6. Poszukiwanie ulepszeń

Po przeanalizowaniu raportów z testów, poszukaj obszarów do poprawy, zarówno w zakresie projektowania aplikacji, jak i samego procesu testowania. Na podstawie analizy, zaktualizuj scenariusze testowe, narzędzia i środowisko testowe.

Spróbuj również naprawić przyczyny wycieków pamięci, wyczerpania zasobów i spadków wydajności.

Przykłady zastosowania testów zanurzeniowych

Systemy finansowe

Aplikacje do handlu finansowego zazwyczaj obsługują duży ruch i liczbę transakcji, które wymagają ciągłego monitorowania.

Dlatego rygorystyczne testowanie tych systemów w czasie i pod obciążeniem, w środowisku zbliżonym do produkcyjnego, ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilności i niezawodności aplikacji po wdrożeniu.

Branża gier

Gry online potrzebują dużej ilości zasobów systemowych i muszą obsługiwać wielu graczy jednocześnie. Intensywne testowanie gier gwarantuje płynną rozgrywkę.

Ponadto, ciągłe udostępnianie gry fałszywym lub wirtualnym graczom przed premierą pozwala upewnić się, że gra poradzi sobie z dużą liczbą graczy i efektywnym wykorzystaniem zasobów.

Aplikacje do strumieniowego przesyłania w czasie rzeczywistym

Z ponad 232 milionami subskrybentów, Netflix jest najpopularniejszą platformą strumieniowego przesyłania wideo. Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak ta aplikacja radzi sobie z tak dużym obciążeniem przez dłuższy czas?

Symulacja dużej bazy użytkowników podczas testów ujawnia wydajność aplikacji w czasie rzeczywistym. Dzięki temu, wykorzystując testy zanurzeniowe, można zidentyfikować i poprawić wszelkie luki w wydajności związane z natężeniem ruchu.

Platformy mediów społecznościowych

Aplikacje społecznościowe dążą do ciągłego wzrostu ruchu i zaangażowania. Aby wytrzymać tak duże obciążenie, przeprowadzane są testy zanurzeniowe.

Testy sprawdzają również, jak aplikacje radzą sobie z publikowaniem treści, czatami, transmisjami na żywo i innymi działaniami użytkowników.

Przykłady testów zanurzeniowych

• Kiedy firma e-commerce ogłasza wydarzenie sprzedażowe, takie jak Czarny Piątek, oczekuje się dużego napływu klientów odwiedzających witrynę. Testy zanurzeniowe pomagają w zapewnieniu, że witryna jest w stanie obsłużyć nagły wzrost ruchu.
• Systemy bankowe zazwyczaj odnotowują zwiększoną liczbę transakcji online w dniach wypłat. Testowanie tych systemów przed wypłatami pomaga zachować stabilność i niezawodność w zakresie transferów środków i płatności.
• Gdy premiera 2 sezonu serialu „Euforia” miała miejsce na HBO, usługa przesyłania strumieniowego przez kilka minut nie działała z powodu nagłego wzrostu liczby użytkowników. To dlatego platformy streamingowe wykorzystują testy zanurzeniowe, aby zapewnić użytkownikom płynne wrażenia podczas ważnych wydarzeń, takich jak premiery programów sportowych i telewizyjnych.
• Aplikacje podróżnicze w godzinach szczytu powinny obsługiwać wiele zapytań o przejazdy i obliczać optymalne trasy dla wielu użytkowników jednocześnie. Zatem te aplikacje transportowe powinny przechodzić testy zanurzeniowe, aby zachować stabilność w godzinach szczytu i podczas specjalnych wydarzeń.

Podsumowanie

Teraz już wiesz, czym jest test zanurzeniowy i jakie korzyści przynosi dla Twoich aplikacji i oprogramowania. W tym artykule omówiliśmy także szczegółowe instrukcje dotyczące przeprowadzania takiego testu.

Testowanie jest kluczowym etapem aktualizacji i naprawiania błędów popełnionych w fazie rozwoju. Test zanurzeniowy jest jedną z tych istotnych procedur testowych.

Jeśli zależy Ci na stabilności i długotrwałym działaniu aplikacji, zdecydowanie warto rozważyć przetestowanie jej przed wdrożeniem.

Możesz również sprawdzić te narzędzia do testowania nowoczesnych aplikacji, przyjazne dla programistów.