压力测试Apache Bench（ab）
文章目录
- 简介
- 安装
- Linux
- MacOS
- Windows
- 基础服务
- 核心参数
- 结果解析
- 高频基础接口
- 阶梯加压测试
- 一些概念
- 参考文献
简介
Apache Bench (ab) 是 Apache HTTP 服务器自带的一款轻量级压力测试工具，专门用于评估 Web 服务器的性能表现
安装
Linux
# Debian/Ubuntu
sudo apt-get install apache2-utils# CentOS/RHEL
sudo yum install httpd-tools
MacOS
brew install apache-httpd
Windows
- 下载 Apache HTTP Server
- 解压到
C:\并重命名为httpd - 添加到环境变量 Path：
C:\httpd\Apache24\bin
基础服务
app.py
import time
import randomfrom flask import Flask, jsonify, requestapp = Flask(__name__)@app.route('/api/hello')
def hello():"""基础GET测试端点"""return jsonify({"message": "Hello, AB Tester!"})@app.route('/api/random_delay')
def random_delay():"""可变延迟GET测试（模拟IO操作）"""delay = random.uniform(0.1, 0.5) # 100-500ms随机延迟time.sleep(delay)return jsonify({"delay_seconds": delay})@app.route('/api/compute')
def compute():"""计算密集型端点"""start = time.time()def fib(n):"""斐波那契数列"""if n <= 1:return nreturn fib(n - 1) + fib(n - 2)result = fib(30)elapsed = time.time() - startreturn jsonify({"result": result, "compute_time": elapsed})@app.route('/api/echo', methods=['POST'])
def echo():"""带参数的POST测试"""data = request.jsonreturn jsonify({"received": data})@app.route('/api/db_query')
def db_query():"""数据库模拟测试"""time.sleep(0.2) # 200ms固定延迟users = [{"id": i, "name": f"user_{i}"}for i in range(5)]return jsonify({"users": users})if __name__ == '__main__':app.run(threaded=True, port=5000)
启动
python app.py# Linux下运行
pip install gunicorn
gunicorn -w 4 -b 127.0.0.1:5000 app:app
测试
ab -n 1000 -c 100 http://127.0.0.1:5000/api/hello
ab -n 1000 -c 100 -l http://127.0.0.1:5000/api/random_delay
ab -n 1000 -c 100 -l http://127.0.0.1:5000/api/compute
echo '{"test": "data"}' > post_data.json
ab -n 1000 -c 100 -p post_data.json -T 'application/json' -l http://127.0.0.1:5000/api/echo
ab -n 1000 -c 100 -l http://127.0.0.1:5000/api/db_query
核心参数
| 参数 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| -n | 总请求数 | 1000 |
| -c | 并发用户数 | 100 |
| -t | 测试执行最大秒数 | 60，默认为50000 |
| -s | 超时时间 | 默认30秒 |
| -p | POST数据文件 | data.json |
| -T | Content-Type | application/json |
| -H | 添加请求头 | “Authorization: Bearer token” |
| -k | 启用HTTP KeepAlive | |
| -v | 详细模式 | 4(显示响应头) |
| -q | 超过150个请求后不显示进度 | |
| -l | 接受可变文档长度（用于动态页面） |
结果解析
$ ab -n 1000 -c 100 http://127.0.0.1:5000/api/helloConcurrency Level: 100 # 并发用户数
Time taken for tests: 0.538 seconds # 测试用时
Complete requests: 1000 # 成功请求数
Failed requests: 0 # 失败请求数
Total transferred: 197000 bytes # 总数据传输量
HTML transferred: 32000 bytes # 有效内容数据量
Requests per second: 1859.24 [#/sec] (mean) # 每秒请求数（QPS），静态资源（≥3000），动态API（500-2000），计算密集型（50-500）
Time per request: 53.785 [ms] (mean) # 单个请求平均耗时，简单API（＜100ms），数据库查询（100-500ms），复杂计算（＞500ms）
Time per request: 0.538 [ms] (mean, across all concurrent requests) # 总请求/总请求数，代表服务器真实处理能力
Transfer rate: 357.69 [Kbytes/sec] received # 网络吞吐量Connection Times (ms) # 连接各阶段耗时分布min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 0 0.3 0 2
Processing: 20 50 8.1 48 64
Waiting: 3 31 6.9 32 46
Total: 20 50 8.1 48 64Percentage of the requests served within a certain time (ms)50% 4566% 4575% 4680% 4690% 4795% 4898% 4999% 56100% 64 (longest request)
指标表述：在100并发用户的条件下，QPS为1859次/秒，请求成功率为100%，平均响应时间为53.785ms，99%的请求响应时间为56ms
能力表述：在P99延迟<56ms且错误率<0.1%的前提下，系统可支持100并发用户
高频基础接口
| 接口类型 | 测试重点 | 示例命令 |
|---|---|---|
| 用户认证接口 | 令牌生成/验证性能 | ab -n 5000 -c 100 /api/login |
| 首页/核心数据接口 | 缓存效率和高并发承载能力 | ab -k -n 10000 -c 500 /api/home |
| 健康检查接口 | 基础QPS基准 | ab -n 3000 -c 50 /health |
阶梯加压测试
stress_test.sh
#!/bin/bash
api="http://127.0.0.1:5000/api/hello"
concurrencies=(50 100 200 300 500 1000 2000 3000 4000 5000)for c in "${concurrencies[@]}"; doresult=$(ab -n $((c*100)) -c $c -l "$api" 2>&1)if [[ $exit_code -ne 0 ]] || ! echo "$result" | grep -q "Requests per second"; thencompleted=$(echo "$result" | grep "Completed" | tail -1 | awk '{print $2}')if [[ -n "$completed" ]]; thenecho "并发数=${c} 失败 已完成 $completed 次请求"fibreakfiqps=$(echo "$result" | grep "Requests per second" | awk '{print $4}')p99=$(echo "$result" | grep "99%" | awk '{print $2}')echo "并发数=${c} QPS=${qps} P99=${p99}ms"
done
运行
chmod +x stress_test.sh
./stress_test.sh
效果
并发数=50 QPS=24989.63 P99=3ms
并发数=100 QPS=25797.60 P99=6ms
并发数=200 QPS=24481.90 P99=13ms
并发数=300 QPS=24775.94 P99=15ms
并发数=500 QPS=24940.14 P99=26ms
并发数=1000 QPS=24950.46 P99=45ms
并发数=2000 QPS=24372.25 P99=92ms
并发数=3000 QPS=4070.72 P99=7206ms
并发数=4000 失败 已完成 160000 次请求
一些概念
- ab 检测到响应内容长度不一致会认为失败，可使用
-l忽略 - 成功率基准：金融电商行业是99.9%，一般互联网是99%
- 并发等级：小型内部系统C100（单机），中型企业应用C1000（基础负载均衡），大型互联网服务C10k（分布式架构+缓存），头部平台或基础设施C100k（微服务+自动扩缩容）
- 验证并发能力：逐步加压
- 专业表述并发能力：在P99延迟<200ms且错误率<0.1%的前提下，系统可支持5000并发用户
参考文献
- Apache HTTP server benchmarking tool
- Apache HTTP 服务器 2.4 文档
- Web性能测试工具之ab入门篇