本文目录一览：
- 1、如何利用cURL和python对服务端和web端进行接口测试
- 2、python自动化教程Jmeter性能测试
- 3、如何用python进行接口性能测试
- 4、Python怎样做性能测试
- 5、后端编程Python3-调试、测试和性能剖析(下)
- 6、Python实现性能自动化测试竟然如此简单
如何利用cURL和python对服务端和web端进行接口测试
工具描述
cURL是利用URL语法在命令行方式下工作的文件传输工具，是开源爱好者编写维护的免费工具，支持包括Windows、Linux、Mac等数十个操作系统，最新版本为7.27.0，但是我推荐大家使用7.26.0，从这里可以下载7.26.0版本。
以下是官方介绍的翻译： cURL是一个使用URL语法来传输数据的命令行工具，支持DICT，FILE，FTP，FTPS，GOPHER，HTTP，HTTPS，IMAP，IMAPS，LDAP，LDAPS，POP3，POP3S，RTMP，RTSP，SCP，SFTP，SMTP，SMTPS，Telnet和TFTP。 cURL支持SSL证书，HTTP POST，HTTP PUT，FTP上传，HTTP基础表单上传，代理，cookies，用户+密码身份验证（Basic, Digest, NTLM, Negotiate, kerberos...），恢复文件传输，隧道代理等等。
Python是一种面向对象、直译式计算机程序设计语言，由Guido van Rossum于1989年底发明，它的强大和易用就无需多做说明了，在web开发中或者对开发速度要求较高的开发中应用十分广，不过因为属于脚本类语言，它的性能始终比不上C++、C等语言。
本文主要利用实例说明这两款工具的在测试中的部分用途，更多用法留待大家继续探索。
应用场景
使用cURL模拟客户端对服务端进行查询
在进行接口测试时，应该先找开发人员提供接口列表和对应参数，这样测试的时候就可以验证测试方法是否正确，不过如果可以用浏览器模拟操作的话，也可以自己先试试的，后面的例子会提到。
首先使用客户端访问需要测试的服务端接口，用wireshark抓包结果如下：
把查询字符串以multipart方式post数据到服务器的file_health_info.php接口。
Tips：
Windows版的cURL不像Linux或者Mac一样属于系统自带工具，需要下载，如果要在命令提示符下使用就需要跳转到工具所在目录下才能运行，十分麻烦，我们可以直接把这个工具文件放到Windows目录下，这样无论在哪个目录都可以直接使用“curl”命令运行工具了。
cURL默认就是以post方式发送数据的，所以只需要加入multipart方式就可以了，-F在cURL帮助中的解释是：
-F, --form CONTENT Specify HTTP multipart POST data (H)
--form-string STRING Specify HTTP multipart POST data (H)
--ftp-account DATA Account data string (F)
--ftp-alternative-to-user COMMAND String to replace "USER [name]" (F)
--ftp-create-dirs Create the remote dirs if not present (F)
--ftp-method [MULTICWD/NOCWD/SINGLECWD] Control CWD usage (F)
--ftp-pasv Use PASV/EPSV instead of PORT (F)
Specify HTTP multipart POST data正好满足我们的要求，所以模拟的语句是：
curl -F "newmd5=3bcad21af5f17c1fbff419137297c942###25016566###d:test.exe###1###" file_health_info.php
后面的都是参数，测试前就要找开发确认好。
不过因为服务端支持以gzip方式返回数据，所以我们还可以在请求中加入—compressed参数，即是：
curl --compressed -F "newmd5=3bcad21af5f17c1fbff419137297c942###25016566###d:test.exe###1###"file_health_info.php
为了更好判断服务端接口是否正常，除了对返回数据进行判断外，我们还需要对服务端返回的数据包头进行解析，所以还可以在cURL请求中加入-i参数，最终这个测试语句就变为：
curl –i --compressed -F "newmd5=3bcad21af5f17c1fbff419137297c942###25016566###d:test.exe###1###"file_health_info.php
模拟完成后就要考虑判断返回值的事了，我们首先在命令提示符下运行这个语句，看看返回值。
运行以上命令后，返回的数据如下：
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HTTP/1.1 100 Continue
HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 24 Aug 2012 07:47:45 GMT
Content-Type: application/xml
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Server: 360 web server
Content-Encoding: gzip
?xml version="1.0" encoding="GBK" ?
ret
retinfo code="0" msg="Operation success" total="1" success="1" empty="0"
cost="999.92752075195"/
softs
soft
md53bcad21af5f17c1fbff419137297c942/md5
sha1/sha1
level4040/level
e_level40.3/e_level
size/size
soft_name![CDATA[]] /soft_name
describ![CDATA[]]/describ
file_desc![CDATA[]]/file_desc
upload0/upload
attr_upload2/attr_upload
class![CDATA[private]]/class
malware![CDATA[cloud.virus]]/malware
is_sys_file0/is_sys_file
is_rep0/is_rep
age0/age
pop0/pop
/soft
/softs
/ret
数据包包头是常见的，一般来说，我们只要判断包头中含有“HTTP/1.1 200 OK”就可以确定服务端正常返回了数据。另外从内容可以看到这是一个xml格式的数据包，我们只需要判断是否存在关键的字段即可，比如level，确定这些之后我们就可以在python中添加如下案例代码了：
首先运行指定的curl命令：
response = os.popen('''curl -i --compressed -F "newmd5=3bcad21af5f17c1fbff419137297c942###25016566###d:test.exe###1###"
然后判断返回值中是否存在我们想要的字段：
self.assertNotEqual(response.find('HTTP/1.1 200 OK'),-1)
self.assertNotEqual(response.find('level'),-1)
上面的内容看起来差不多可以了，但实际还不够严谨，因为服务端返回的这些数据是从数据库中获取的，所以我们还需要查询数据库获取指定值，判断是否和数据包中的一致，比如level：
首先使用python登录数据库服务器：
conn = MySQLdb.connect(host='172.22.54.31', user='user',passwd='test321',db='cloud')
cursor = conn.cursor()
count = cursor.execute('SELECT plevel FROM file where md5="3bcad21af5f17c1fbff419137297c942"')
result = cursor.fetchone()
然后判断返回值中的level是否数据库中的值：
self.assertNotEqual(response.find('''level%s/level'''%result[0]),-1)
测试时除了使用cURL等工具进行模拟，还可以自己用python或其他语言写代码进行post数据，不过当时简单起见所以就选择了用cURL测试。
使用cURL模拟控制台登录
说到模拟登录或者模拟点击，很多同学可能直接联想到QTP等模拟界面操作的工具，事实上这种工具有一个很大的弊端是太依赖控件，如果界面控件变了，那么可能整个脚本就无效了，现在的程序设计都倾向界面逻辑分离，这样修改界面时就不会动到底下的功能接口，开发人员可以随时修改界面控件，如果还是采取QTP等模拟点击的方法测试，结果可能是事倍功半的，如果测试时直接点用接口就可以避免这种问题。
下面的例子是模拟控制台登录的，登录URL为：
index.php?r=site/login ，首先使用浏览器登录一次，看看实际效果如何。
Tips：
测试php或其他web程序时建议使用chrome，因为它自带的Developer Tools十分好用，当然firefox或者IE9也有类似的工具，看个人习惯吧。按F12打开工具，选择Network标签页，然后输入用户名、密码点击登录，这时Network下方会显示登录过程中浏览器想控制台请求的所有数据，包括请求类型、表单数据等，这些是我们模拟操作的数据来源。
从上图可以获取几个重点信息：请求URL、请求类型、数据类型、数据内容、并且支持gzip压缩等。我们用curl模拟如下：
curl -i --compressed cloud/index.php?r=site/login -d “username=admin” -d “userpass=admin”
使用-i和—compressed的原因再上一个例子已经说了，这里不再赘述，重点是后面的-d，它在官方帮助的解释是：
-d, --data DATA HTTP POST data (H)
--data-ascii DATA HTTP POST ASCII data (H)
--data-binary DATA HTTP POST binary data (H)
--data-urlencode DATA HTTP POST data url encoded (H)
--delegation STRING GSS-API delegation permission
--digest Use HTTP Digest Authentication (H)
--disable-eprt Inhibit using EPRT or LPRT (F)
--disable-epsv Inhibit using EPSV (F)
而我们从Developer Tools返回的数据已经知道，返回数据的格式是
“application/x-www-form-urlencoded”，所以很明显需要使用-d的HTTP POST data url encoded特性。不过格式中还有关键字form，莫非也支持-F参数登录，试试：
curl -i --compressed cloud/index.php?r=site/login -F “username=admin” -F “userpass=admin”，果然成功，呵呵～
也许有同学有疑问，为何不模拟warnsetup、refer，这是因为测试时发现登录界面只需要用户名和密码就够了，refer 用于记录来源网页，在这里用处不大，warnsetup只是用于验证登录码的，这个已经去掉了。
接下来要验证数据，我们在命令提示符中运行上面的命令，返回结果如下：
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HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Date: Fri, 24 Aug 2012 08:29:07 GMT
Content-Type: text/html
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
X-Powered-By: PHP/5.4.3
Set-Cookie: PHPSESSID=4711d2365de9aaaca0c28b1ca52183f0; path=/
Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT
Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0
Pragma: no-cache
Set-Cookie: PHPSESSID=81d4bb65e888c1b6347120641eb4798b; path=/
Location: ./index.php
Server: 360 web server
很奇怪吧，乍一看控制台没有返回任何有用信息，不过里面那句HTTP/1.1 302 Moved Temporarily是不是特别眼熟？这个特殊的302（表示http重定向）正是我们在Developer Tools看到的状态值，看到这个已经可以80%确定我们登录已经成功了，更重要的是返回包中的内容：Location: ./index.php，这说明控制台已经通知请求端跳转到index.php，如果登录失败控制台会继续停留在当前登录界面的，我们只需要修改curl语句中的用户名或者密码就知道了，这种情况下返回包就是登录界面的php源码，这里不再赘述。
使用cURL以get方式测试控制台搜索接口
测试方法同上面差不多，首先使用chrome打开控制台进入对应页面，在搜索框中输入“test.exe”，点击搜索，使用developer tools抓包，内容如下：
cURL模拟get方式发送数据的参数是-G，了解这个后面要模拟就很简单了：
curl -i --compressed -G “cloud/index.php?r=file_cloud/api/searchfilename=59c7dd2eafdbe86b2e23bcdabb575448bg=0lm=19 ”
其中每个参数的含义要分别了解：filename表示输入的关键字，bg表示数据库第一行，lm表示共显示19行数据。这个接口返回的数据如下：
{"rows":[{"level":"10","plevel":"10","id":"20","md5":"59c7dd2eafdbe86b2e23bcdabb575448","soft_name":"","soft_desc":"","file_desc":"QVBJIFRyYWNpbmcgWDg2IEhvb2sgRW5naW5l","is_sys_file":"127","size":"41984","is_rep":"0","file_name":"apihex86.d
ll","file_version":"6.1.7600.16385","product_version":"6.1.7600.16385","copyright":"u00a9 Microsoft Corporation. All rights reserved.","lang":"0","org_name":"YXBpaGV4ODYuZGxs","sign_name":"TWljcm9zb2Z0IFdpbmRvd3M=","company_name":"Microsof
t Corporation","update_time":"2012-07-31 18:14:27","create_time":"2012-07-31 18:14:27","creator_mid":"15be5b7dce003cdc2c1d1448afcf6cf0"}],"count":"1"}
分别是文件属性和文件信息，这涉及到两个数据库表，所以验证数据需要用python从两张表中获取对应信息。
从第一张表获取文件属性，比如只获取plevel：
SELECT plevel FROM `file` where md5="59c7dd2eafdbe86b2e23bcdabb575448"
从第二张表获取文件信息，比如只获取company_name：
SELECT company_name FROM file_info where md5="59c7dd2eafdbe86b2e23bcdabb575448"
Python代码如下：
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conn = MySQLdb.connect(host='%s'% self.host, user='user',passwd='test321',db='cloud')
cursor = conn.cursor()
count = cursor.execute('SELECT plevel FROM `file` where md5="111111932490c813bf5ea9d8aa6fa60c"')
result = cursor.fetchone()
self.assertNotEqual(response.find(str(result[0])),-1)
count = cursor.execute('SELECT company_name FROM file_info where md5="111111932490c813bf5ea9d8aa6fa60c"')
result1 = cursor.fetchone()
self.assertNotEqual(response.find(result1[0]),-1)
当然严谨的测试案例是每一个属性字段都需要进行查找和匹配，这里就不再赘述了。
后记：这种接口测试用到的无非就是curl、python的unitest而已，可能有的人会疑问，为什么用curl而不用py自带的pycurl或者request之类，我觉得只要能满足需求，能够用现成的就用现成的，怎么简单怎么来。搞一堆代码维护起来也麻烦啊，现在qa行业跳槽也比较频繁，万一换了个人看不懂你的代码怎么办？呵呵
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如何用python进行接口性能测试
说下思路吧。我是这样做的：
首先，接口测试先编写调试ok
然后，利用多线程来模拟并发
Python怎样做性能测试
利用profile分析相关的独立模块,python内置了丰富的性能分析工具，profile，cProfile与hotshot等。其中Profiler是python自带的一组程序，能够描述程序运行时候的性能，并提供各种统计帮助用户定位程序的性能瓶颈。Python标准模块提供三profilers:cProfile，profile以及hotshot。profile是python的标准库。可以统计程序里每一个函数的运行时间，并且提供了多样化的报表。使用profile来分析一个程序很简单，profile可以直接用python解释器调用profile模块来剖分py程序，如在命令行界面输入如下命令：
后端编程Python3-调试、测试和性能剖析(下)
单元测试（Unit Testing）
为程序编写测试——如果做的到位——有助于减少bug的出现，并可以提高我们对程序按预期目标运行的信心。通常，测试并不能保证正确性，因为对大多数程序而言， 可能的输入范围以及可能的计算范围是如此之大，只有其中最小的一部分能被实际地进 行测试。尽管如此，通过仔细地选择测试的方法和目标，可以提高代码的质量。
大量不同类型的测试都可以进行，比如可用性测试、功能测试以及整合测试等。这里, 我们只讲单元测试一对单独的函数、类与方法进行测试，确保其符合预期的行为。
TDD的一个关键点是，当我们想添加一个功能时——比如为类添加一个方法—— 我们首次为其编写一个测试用例。当然，测试将失败，因为我们还没有实际编写该方法。现在，我们编写该方法，一旦方法通过了测试，就可以返回所有测试，确保我们新添加的代码没有任何预期外的副作用。一旦所有测试运行完毕（包括我们为新功能编写的测试），就可以对我们的代码进行检查，并有理有据地相信程序行为符合我们的期望——当然，前提是我们的测试是适当的。
比如，我们编写了一个函数，该函数在特定的索引位置插入一个字符串，可以像下面这样开始我们的TDD：
def insert_at（string, position, insert）:
"""Returns a copy of string with insert inserted at the position
string = "ABCDE"
result =[]
for i in range(-2, len(string) + 2):
... result.append(insert_at(string, i,“-”))
result[:5]
['ABC-DE', 'ABCD-E', '-ABCDE','A-BCDE', 'AB-CDE']
result[5:]
['ABC-DE', 'ABCD-E', 'ABCDE-', 'ABCDE-']
"""
return string
对不返回任何参数的函数或方法（通常返回None）,我们通常赋予其由pass构成的一个suite,对那些返回值被试用的，我们或者返回一个常数（比如0）,或者某个不变的参数——这也是我们这里所做的。（在更复杂的情况下，返回fake对象可能更有用一一对这样的类，提供mock对象的第三方模块是可用的。）
运行doctest时会失败，并列出每个预期内的字符串（'ABCD-EF'、'ABCDE-F' 等），及其实际获取的字符串（所有的都是'ABCD-EF'）。一旦确定doctest是充分的和正确的，就可以编写该函数的主体部分，在本例中只是简单的return string[:position] + insert+string[position:]。（如果我们编写的是 return string[:position] + insert,之后复制 string [:position]并将其粘贴在末尾以便减少一些输入操作，那么doctest会立即提示错误。）
Python的标准库提供了两个单元测试模块，一个是doctest,这里和前面都简单地提到过，另一个是unittest。此外，还有一些可用于Python的第三方测试工具。其中最著名的两个是nose (code.google.com/p/python-nose)与py.test (codespeak.net/py/dist/test/test.html), nose 致力于提供比标准的unittest 模块更广泛的功能，同时保持与该模块的兼容性，py.test则采用了与unittest有些不同的方法，试图尽可能消除样板测试代码。这两个第三方模块都支持测试发现，因此没必要写一个总体的测试程序——因为模块将自己搜索测试程序。这使得测试整个代码树或某一部分 (比如那些已经起作用的模块)变得很容易。那些对测试严重关切的人，在决定使用哪个测试工具之前，对这两个(以及任何其他有吸引力的)第三方模块进行研究都是值 得的。
创建doctest是直截了当的：我们在模块中编写测试、函数、类与方法的docstrings。 对于模块，我们简单地在末尾添加了 3行：
if __name__ =="__main__":
import doctest
doctest.testmod()
在程序内部使用doctest也是可能的。比如，blocks.py程序(其模块在后面)有自己函数的doctest，但以如下代码结尾：
if __name__== "__main__":
main()
这里简单地调用了程序的main()函数，并且没有执行程序的doctest。要实验程序的 doctest,有两种方法。一种是导入doctest模块，之后运行程序---比如，在控制台中输 入 python3 -m doctest blocks.py (在 Wndows 平台上，使用类似于 C:Python3 lpython.exe 这样的形式替代python3)。如果所有测试运行良好，就没有输出，因此，我们可能宁愿执行python3-m doctest blocks.py-v,因为这会列出每个执行的doctest,并在最后给出结果摘要。
另一种执行doctest的方法是使用unittest模块创建单独的测试程序。在概念上， unittest模块是根据Java的JUnit单元测试库进行建模的，并用于创建包含测试用例的测试套件。unittest模块可以基于doctests创建测试用例，而不需要知道程序或模块包含的任何事物——只要知道其包含doctest即可。因此，为给blocks.py程序制作一个测试套件，我们可以创建如下的简单程序(将其称为test_blocks.py)：
import doctest
import unittest
import blocks
suite = unittest.TestSuite()
suite.addTest(doctest.DocTestSuite(blocks))
runner = unittest.TextTestRunner()
print(runner.run(suite))
注意，如果釆用这种方法，程序的名称上会有一个隐含的约束：程序名必须是有效的模块名。因此，名为convert-incidents.py的程序的测试不能写成这样。因为import convert-incidents不是有效的，在Python标识符中，连接符是无效的（避开这一约束是可能的，但最简单的解决方案是使用总是有效模块名的程序文件名，比如，使用下划线替换连接符）。这里展示的结构（创建一个测试套件，添加一个或多个测试用例或测试套件，运行总体的测试套件，输出结果）是典型的机遇unittest的测试。运行时，这一特定实例产生如下结果：
...
.............................................................................................................
Ran 3 tests in 0.244s
OK
每次执行一个测试用例时，都会输出一个句点（因此上面的输出最前面有3个句点），之后是一行连接符，再之后是测试摘要（如果有任何一个测试失败，就会有更多的输出信息）。
如果我们尝试将测试分离开（典型情况下是要测试的每个程序和模块都有一个测试用例），就不要再使用doctests,而是直接使用unittest模块的功能——尤其是我们习惯于使用JUnit方法进行测试时ounittest模块会将测试分离于代码——对大型项目（测试编写人员与开发人员可能不一致）而言，这种方法特别有用。此外，unittest单元测试编写为独立的Python模块，因此，不会像在docstring内部编写测试用例时受到兼容性和明智性的限制。
unittest模块定义了 4个关键概念。测试夹具是一个用于描述创建测试（以及用完之后将其清理）所必需的代码的术语，典型实例是创建测试所用的一个输入文件，最后删除输入文件与结果输出文件。测试套件是一组测试用例的组合。测试用例是测试的基本单元—我们很快就会看到实例。测试运行者是执行一个或多个测试套件的对象。
典型情况下，测试套件是通过创建unittest.TestCase的子类实现的，其中每个名称 以“test”开头的方法都是一个测试用例。如果我们需要完成任何创建操作，就可以在一个名为setUp()的方法中实现；类似地，对任何清理操作，也可以实现一个名为 tearDown()的方法。在测试内部，有大量可供我们使用的unittest.TestCase方法，包括 assertTrue()、assertEqual()、assertAlmostEqual()（对于测试浮点数很有用）、assertRaises() 以及更多，还包括很多对应的逆方法，比如assertFalse()、assertNotEqual()、failIfEqual()、 failUnlessEqual ()等。
unittest模块进行了很好的归档，并且提供了大量功能，但在这里我们只是通过一 个非常简单的测试套件来感受一下该模块的使用。这里将要使用的实例,该练习要求创建一个Atomic模块，该模块可以用作一 个上下文管理器，以确保或者所有改变都应用于某个列表、集合或字典，或者所有改变都不应用。作为解决方案提供的Atomic.py模块使用30行代码来实现Atomic类， 并提供了 100行左右的模块doctest。这里，我们将创建test_Atomic.py模块，并使用 unittest测试替换doctest,以便可以删除doctest。
在编写测试模块之前，我们需要思考都需要哪些测试。我们需要测试3种不同的数据类型：列表、集合与字典。对于列表，需要测试的是插入项、删除项或修改项的值。对于集合，我们必须测试向其中添加或删除一个项。对于字典，我们必须测试的是插入一个项、修改一个项的值、删除一个项。此外，还必须要测试的是在失败的情况下，不会有任何改变实际生效。
结构上看，测试不同数据类型实质上是一样的，因此，我们将只为测试列表编写测试用例，而将其他的留作练习。test_Atomic.py模块必须导入unittest模块与要进行测试的Atomic模块。
创建unittest文件时，我们通常创建的是模块而非程序。在每个模块内部，我们定义一个或多个unittest.TestCase子类。比如，test_Atomic.py模块中仅一个单独的 unittest-TestCase子类，也就是TestAtomic (稍后将对其进行讲解)，并以如下两行结束:
if name == "__main__":
unittest.main()
这两行使得该模块可以单独运行。当然，该模块也可以被导入并从其他测试程序中运行——如果这只是多个测试套件中的一个，这一点是有意义的。
如果想要从其他测试程序中运行test_Atomic.py模块，那么可以编写一个与此类似的程序。我们习惯于使用unittest模块执行doctests,比如：
import unittest
import test_Atomic
suite = unittest.TestLoader().loadTestsFromTestCase(test_Atomic.TestAtomic)
runner = unittest.TextTestRunner()
pnnt(runner.run(suite))
这里，我们已经创建了一个单独的套件，这是通过让unittest模块读取test_Atomic 模块实现的，并且使用其每一个test*()方法(本实例中是test_list_success()、test_list_fail()，稍后很快就会看到)作为测试用例。
我们现在将查看TestAtomic类的实现。对通常的子类(不包括unittest.TestCase 子类)，不怎么常见的是，没有必要实现初始化程序。在这一案例中，我们将需要建立 一个方法，但不需要清理方法，并且我们将实现两个测试用例。
def setUp(self)：
self.original_list = list(range(10))
我们已经使用了 unittest.TestCase.setUp()方法来创建单独的测试数据片段。
def test_list_succeed(self):
items = self.original_list[:]
with Atomic.Atomic(items) as atomic:
atomic.append(1999)
atomic.insert(2, -915)
del atomic[5]
atomic[4]= -782
atomic.insert(0, -9)
self.assertEqual(items,
[-9, 0, 1, -915, 2, -782, 5, 6, 7, 8, 9, 1999])
def test_list_fail(self):
items = self.original_list[:]
with self.assertRaises(AttributeError):
with Atomic.Atomic(items) as atomic:
atomic.append(1999)
atomic.insert(2, -915)
del atomic[5]
atomic[4] = -782
atomic.poop() # Typo
self.assertListEqual(items, self.original_list)
这里，我们直接在测试方法中编写了测试代码，而不需要一个内部函数，也不再使用unittest.TestCase.assertRaised()作为上下文管理器(期望代码产生AttributeError)。 最后我们也使用了 Python 3.1 的 unittest.TestCase.assertListEqual()方法。
正如我们已经看到的，Python的测试模块易于使用，并且极为有用，在我们使用 TDD的情况下更是如此。它们还有比这里展示的要多得多的大量功能与特征——比如，跳过测试的能力，这有助于理解平台差别——并且这些都有很好的文档支持。缺失的一个功能——但nose与py.test提供了——是测试发现，尽管这一特征被期望在后续的Python版本(或许与Python 3.2—起)中出现。
性能剖析（Profiling）
如果程序运行很慢，或者消耗了比预期内要多得多的内存，那么问题通常是选择的算法或数据结构不合适，或者是以低效的方式进行实现。不管问题的原因是什么， 最好的方法都是准确地找到问题发生的地方,而不只是检査代码并试图对其进行优化。 随机优化会导致引入bug,或者对程序中本来对程序整体性能并没有实际影响的部分进行提速，而这并非解释器耗费大部分时间的地方。
在深入讨论profiling之前，注意一些易于学习和使用的Python程序设计习惯是有意义的，并且对提高程序性能不无裨益。这些技术都不是特定于某个Python版本的， 而是合理的Python程序设计风格。第一，在需要只读序列时，最好使用元组而非列表； 第二，使用生成器，而不是创建大的元组和列表并在其上进行迭代处理；第三，尽量使用Python内置的数据结构 dicts、lists、tuples 而不实现自己的自定义结构，因为内置的数据结构都是经过了高度优化的；第四，从小字符串中产生大字符串时， 不要对小字符串进行连接，而是在列表中累积，最后将字符串列表结合成为一个单独的字符串；第五，也是最后一点，如果某个对象(包括函数或方法)需要多次使用属性进行访问(比如访问模块中的某个函数)，或从某个数据结构中进行访问，那么较好的做法是创建并使用一个局部变量来访问该对象，以便提供更快的访问速度。
Python标准库提供了两个特别有用的模块，可以辅助调査代码的性能问题。一个是timeit模块——该模块可用于对一小段Python代码进行计时，并可用于诸如对两个或多个特定函数或方法的性能进行比较等场合。另一个是cProfile模块，可用于profile 程序的性能——该模块对调用计数与次数进行了详细分解，以便发现性能瓶颈所在。
为了解timeit模块，我们将查看一些小实例。假定有3个函数function_a()、 function_b()、function_c(), 3个函数执行同样的计算，但分别使用不同的算法。如果将这些函数放于同一个模块中(或分别导入)，就可以使用timeit模块对其进行运行和比较。下面给出的是模块最后使用的代码：
if __name__ == "__main__":
repeats = 1000
for function in ("function_a", "function_b", "function_c"):
t = timeit.Timer("{0}(X, Y)".format(function),"from __main__ import {0}, X, Y".format(function))
sec = t.timeit(repeats) / repeats
print("{function}() {sec:.6f} sec".format(**locals()))
赋予timeit.Timer()构造子的第一个参数是我们想要执行并计时的代码，其形式是字符串。这里，该字符串是“function_a(X,Y)”；第二个参数是可选的，还是一个待执行的字符串，这一次是在待计时的代码之前，以便提供一些建立工作。这里，我们从 __main__ (即this)模块导入了待测试的函数，还有两个作为输入数据传入的变量(X 与Y),这两个变量在该模块中是作为全局变量提供的。我们也可以很轻易地像从其他模块中导入数据一样来进行导入操作。
调用timeit.Timer对象的timeit()方法时，首先将执行构造子的第二个参数(如果有)， 之后执行构造子的第一个参数并对其执行时间进行计时。timeit.Timer.timeit()方法的返回值是以秒计数的时间，类型是float。默认情况下，timeit()方法重复100万次，并返回所 有这些执行的总秒数，但在这一特定案例中，只需要1000次反复就可以给出有用的结果, 因此对重复计数次数进行了显式指定。在对每个函数进行计时后，使用重复次数对总数进行除法操作，就得到了平均执行时间，并在控制台中打印出函数名与执行时间。
function_a() 0.001618 sec
function_b() 0.012786 sec
function_c() 0.003248 sec
在这一实例中，function_a()显然是最快的——至少对于这里使用的输入数据而言。 在有些情况下一一比如输入数据不同会对性能产生巨大影响——可能需要使用多组输入数据对每个函数进行测试，以便覆盖有代表性的测试用例，并对总执行时间或平均执行时间进行比较。
有时监控自己的代码进行计时并不是很方便，因此timeit模块提供了一种在命令行中对代码执行时间进行计时的途径。比如，要对MyModule.py模块中的函数function_a()进行计时，可以在控制台中输入如下命令：python3 -m timeit -n 1000 -s "from MyModule import function_a, X, Y" "function_a(X, Y)"(与通常所做的一样，对 Windows 环境，我们必须使用类似于C:Python3lpython.exe这样的内容来替换python3)。-m选项用于Python 解释器，使其可以加载指定的模块(这里是timeit),其他选项则由timeit模块进行处理。 -n选项指定了循环计数次数，-s选项指定了要建立，最后一个参数是要执行和计时的代码。命令完成后，会向控制台中打印运行结果，比如：
1000 loops, best of 3: 1.41 msec per loop
之后我们可以轻易地对其他两个函数进行计时，以便对其进行整体的比较。
cProfile模块(或者profile模块，这里统称为cProfile模块)也可以用于比较函数 与方法的性能。与只是提供原始计时的timeit模块不同的是，cProfile模块精确地展示 了有什么被调用以及每个调用耗费了多少时间。下面是用于比较与前面一样的3个函数的代码：
if __name__ == "__main__":
for function in ("function_a", "function_b", "function_c"):
cProfile.run("for i in ranged 1000): {0}(X, Y)".format(function))
我们必须将重复的次数放置在要传递给cProfile.run()函数的代码内部，但不需要做任何创建，因为模块函数会使用内省来寻找需要使用的函数与变量。这里没有使用显式的print()语句，因为默认情况下，cProfile.run()函数会在控制台中打印其输出。下面给出的是所有函数的相关结果(有些无关行被省略，格式也进行了稍许调整，以便与页面适应)：
1003 function calls in 1.661 CPU seconds
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 0.003 0.003 1.661 1.661 :1 ( )
1000 1.658 0.002 1.658 0.002 MyModule.py:21 (function_a)
1 0.000 0.000 1.661 1.661 {built-in method exec}
5132003 function calls in 22.700 CPU seconds
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 0.487 0.487 22.700 22.700 : 1 ( )
1000 0.011 0.000 22.213 0.022 MyModule.py:28(function_b)
5128000 7.048 0.000 7.048 0.000 MyModule.py:29( )
1000 0.00 50.000 0.005 0.000 {built-in method bisectjeft}
1 0.000 0.000 22.700 22.700 {built-in method exec}
1000 0.001 0.000 0.001 0.000 {built-in method len}
1000 15.149 0.015 22.196 0.022 {built-in method sorted}
5129003 function calls in 12.987 CPU seconds
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 0.205 0.205 12.987 12.987 :l ( )
1000 6.472 0.006 12.782 0.013 MyModule.py:36(function_c)
5128000 6.311 0.000 6.311 0.000 MyModule.py:37( )
1 0.000 0.000 12.987 12.987 {built-in method exec}
ncalls ("调用的次数")列列出了对指定函数(在filename:lineno(function)中列出) 的调用次数。回想一下我们重复了 1000次调用，因此必须将这个次数记住。tottime (“总的时间”)列列出了某个函数中耗费的总时间，但是排除了函数调用的其他函数内部花费的时间。第一个percall列列出了对函数的每次调用的平均时间(tottime // ncalls)。 cumtime ("累积时间")列出了在函数中耗费的时间，并且包含了函数调用的其他函数内部花费的时间。第二个percall列列出了对函数的每次调用的平均时间，包括其调用的函数耗费的时间。
这种输出信息要比timeit模块的原始计时信息富有启发意义的多。我们立即可以发现，function_b()与function_c()使用了被调用5000次以上的生成器，使得它们的速度至少要比function_a()慢10倍以上。并且，function_b()调用了更多通常意义上的函数，包括调用内置的sorted()函数，这使得其几乎比function_c()还要慢两倍。当然,timeit() 模块提供了足够的信息来查看计时上存在的这些差别，但cProfile模块允许我们了解为什么会存在这些差别。正如timeit模块允许对代码进行计时而又不需要对其监控一样，cProfile模块也可以做到这一点。然而，从命令行使用cProfile模块时，我们不能精确地指定要执行的 是什么——而只是执行给定的程序或模块，并报告所有这些的计时结果。需要使用的 命令行是python3 -m cProfile programOrModule.py,产生的输出信息与前面看到的一 样，下面给出的是输出信息样例，格式上进行了一些调整，并忽略了大多数行：
10272458 function calls (10272457 primitive calls) in 37.718 CPU secs
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
10.000 0.000 37.718 37.718 :1 ( )
10.719 0.719 37.717 37.717 :12( )
1000 1.569 0.002 1.569 0.002 :20(function_a)
1000 0.011 0.000 22.560 0.023 :27(function_b)
5128000 7.078 0.000 7.078 0.000 :28( )
1000 6.510 0.007 12.825 0.013 :35(function_c)
5128000 6.316 0.000 6.316 0.000 :36( )
在cProfile术语学中，原始调用指的就是非递归的函数调用。
以这种方式使用cProfile模块对于识别值得进一步研究的区域是有用的。比如，这里 我们可以清晰地看到function_b()需要耗费更长的时间，但是我们怎样获取进一步的详细资料？我们可以使用cProfile.run("function_b()")来替换对function_b()的调用。或者可以保存完全的profile数据并使用pstats模块对其进行分析。要保存profile,就必须对命令行进行稍许修改:python3 -m cProfile -o profileDataFile programOrModule.py。 之后可以对 profile 数据进行分析，比如启动IDLE,导入pstats模块，赋予其已保存的profileDataFile,或者也可以在控制台中交互式地使用pstats。
下面给出的是一个非常短的控制台会话实例，为使其适合页面展示，进行了适当调整，我们自己的输入则以粗体展示：
$ python3 -m cProfile -o profile.dat MyModule.py
$ python3 -m pstats
Welcome to the profile statistics browser.
% read profile.dat
profile.dat% callers function_b
Random listing order was used
List reduced from 44 to 1 due to restriction
Function was called by...
ncalls tottime cumtime
:27(function_b) - 1000 0.011 22.251 :12( )
profile.dat% callees function_b
Random listing order was used
List reduced from 44 to 1 due to restriction
Function called...
ncalls tottime cumtime
:27(function_b)-
1000 0.005 0.005 built-in method bisectJeft
1000 0.001 0.001 built-in method len
1000 1 5.297 22.234 built-in method sorted
profile.dat% quit
输入help可以获取命令列表，help后面跟随命令名可以获取该命令的更多信息。比如, help stats将列出可以赋予stats命令的参数。还有其他一些可用的工具，可以提供profile数据的图形化展示形式，比如 RunSnakeRun (), 该工具需要依赖于wxPython GUI库。
使用timeit与cProfile模块，我们可以识别出我们自己代码中哪些区域会耗费超过预期的时间；使用cProfile模块，还可以准确算岀时间消耗在哪里。
以上内容部分摘自视频课程 05后端编程Python-19调试、测试和性能调优(下) ，更多实操示例请参照视频讲解。跟着张员外讲编程，学习更轻松，不花钱还能学习真本领。
Python实现性能自动化测试竟然如此简单
一、思考❓❔
1.什么是性能自动化测试?
2.Python中的性能自动化测试库？
locust库
二、基础操作
1.安装locust
安装成功之后，在cmd控制台将会新增一条命令，可输入如下命令查看：
2.基本用法
三、综合案例演练
1.编写自动化测试脚本
2.使用命令行运行
3.打开web ui界面进行配置
设置并发用户数为10，每5秒创建一个用户
压测过程截图
美轮美奂的压测报告
压测失败详情
下载压测统计数据
下载的压测统计数据csv文件
六、总结
出处：