K6 性能测试教程：常用功能 - HTTP 请求，指标和检查

这篇文章详细介绍了 K6 中的 HTTP 请求（http request）功能，解析了常用的性能指标和检查功能。通过 HTTP 请求模拟用户行为，了解性能指标以评估系统响应。文章还深入讲解了如何配置和执行检查，确保性能符合预期标准。无论您是初学者还是经验丰富的性能测试专业人员，这篇教程将为您提供实用知识，助您充分发挥 K6 的性能测试潜力。点击链接，开启高效性能测试之旅！?

K6 常用功能

HTTP Requests

使用 K6 进行性能测试的第一步就是定义要测试的 HTTP 请求。

GET 请求例子

使用?k6 new?命令创建的 demo 测试脚本中，已经包含了一个简单的 GET 方法 HTTP 请求：

import http from 'k6/http';
import { sleep } from 'k6';
 
export default function() {
  http.get('https://test.k6.io');
  sleep(1);
}

POST 请求例子

这个 POST 请求例子展示一些复杂的场景的应用（带有电子邮件/密码身份验证负载的 POST 请求）

import http from 'k6/http';
 
export default function () {
  const url = 'http://test.k6.io/login';
  const payload = JSON.stringify({
    email: 'aaa',
    password: 'bbb',
  });
 
  const params = {
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json',
    },
  };
 
  http.post(url, payload, params);
}

以上内容参考自?K6 官方文档

支持的 HTTP 方法

K6 提供的 HTTP 模块能处理各种 HTTP 请求和方法。以下是支持的 HTTP 方法列表：

方法	作用
batch()	并行发出多个 HTTP 请求（例如浏览器往往会这样做）。
del()	发出 HTTP DELETE 请求。
get()	发出 HTTP GET 请求。
head()	发出 HTTP HEAD 请求。
options()	发出 HTTP OPTIONS 请求。
patch()	发出 HTTP PATCH 请求。
post()	发出 HTTP POST 请求。
put()	发出 HTTP PUT 请求。
request()	发出任何类型的 HTTP 请求。

HTTP 请求标签

K6 允许为每个 HTTP 请求添加标签，结合标签和分组，可以很方便的在测试结果中更好地组织，分组请求和过滤结果组织分析。

以下为支持的标签列表：

标签	作用
name	请求名称。默认为请求的 URL
method	请求方法（GET、POST、PUT 等）
url	默认为请求的 URL。
expected_response	默认情况下，200 到 399 之间的响应状态为 true。使用 setResponseCallback 更改默认行为。
group	当请求在组内运行时，标记值是组名称。默认为空。
scenario	当请求在场景内运行时，标记值是场景名称。默认为 default。
status	响应状态

HTTP 请求使用 tag 和 group 标签的例子会在后续的 demo 中展示。

大家也可以参考官方的例子：https://grafana.com/docs/k6/latest/using-k6/http-requests/

Metrics 指标

指标用于衡量系统在测试条件下的性能。默认情况下，k6 会自动收集内置指标。除了内置指标，您还可以创建自定义指标。

指标一般分为四大类：

1. 1.?计数器（Counters）：对值求和。

2. 2.?计量器（Gauges）：跟踪最小、最大和最新的值。

3. 3.?比率（Rates）：跟踪非零值发生的频率。

4. 4.?趋势（Trends）：计算多个值的统计信息（如均值、模式或百分位数）。

要使测试断言符合需求标准，可以根据性能测试要求的指标条件编写阈值（表达式的具体内容取决于指标类型）。

为了后续进行筛选指标，可以使用标签和分组，这样可以更好地组织测试结果。

测试结果输出文件可以以各种摘要和细粒度格式导出指标，具体信息请参阅结果输出文档。（后面测试结果输出文档会详细介绍这一部分）

K6 内置指标

每个 k6 测试执行都会发出内置和自定义指标。每个支持的协议也有其特定的指标。

标准内置指标

无论测试使用什么协议，k6 始终收集以下指标：

指标名称	指标分类	指标描述
vus	Gauge	当前活跃虚拟用户数
vus_max	Gauge	最大可能虚拟用户数（VU 资源已预先分配，以避免扩大负载时影响性能）
iterations 迭代	Counter	VU 执行 JS 脚本（default 函数）的总次数。
iteration_duration	Trend	完成一次完整迭代的时间，包括在 setup 和 teardown 中花费的时间。要计算特定场景的迭代函数的持续时间，请尝试此解决方法
dropped_iterations	Counter	由于缺少 VU（对于到达率执行程序）或时间不足（基于迭代的执行程序中的 maxDuration 已过期）而未启动的迭代次数。关于删除迭代
data_received	Counter	接收到的数据量。此示例介绍如何跟踪单个 URL 的数据。
data_sent	Counter	发送的数据量。跟踪单个 URL 的数据以跟踪单个 URL 的数据。
checks	Rate	设置的检查成功率。

指标分类分别为：计数器（Counter）、计量器（Gauges）、比率（Rates）、趋势（Trends）

HTTP 特定的内置指标

HTTP 特定的内置指标是仅在 HTTP 请求期间才会生成和收集的指标。其他类型的请求（例如 WebSocket）不会生成这些指标。

注意：对于所有 http_req_* 指标，时间戳在请求结束时发出。换句话说，时间戳发生在 k6 收到响应正文末尾或请求超时时。

下表列出了 HTTP 特定的内置指标：

指标名称	指标分类	指标描述
http_reqs	Counter	k6 总共生成了多少个 HTTP 请求。
http_req_blocked	Trend	在发起请求之前阻塞（等待空闲 TCP 连接槽）所花费的时间。float类型
http_req_connecting	Trend	与远程主机建立 TCP 连接所花费的时间。float类型
http_req_tls_handshaking	Trend	与远程主机握手 TLS 会话所花费的时间
http_req_sending	Trend	向远程主机发送数据所花费的时间。float类型
http_req_waiting	Trend	等待远程主机响应所花费的时间（也称为“第一个字节的时间”或“TTFB”）。float类型
http_req_receiving	Trend	从远程主机接收响应数据所花费的时间。float类型
http_req_duration	Trend	请求的总时间。它等于 http_req_sending + http_req_waiting + http_req_receiving（即远程服务器处理请求和响应所需的时间，没有初始 DNS 查找/连接时间）。float类型
http_req_failed	Rate	根据 setResponseCallback 的失败请求率。

指标分类分别为：计数器（Counter）、计量器（Gauges）、比率（Rates）、趋势（Trends）

其他内置指标

K6 内置指标除了标准内置指标和 HTTP 特定的内置指标外，还有其他内置指标：

• ??Browser metrics 浏览器指标：https://grafana.com/docs/k6/latest/using-k6/metrics/reference/#browser

• ??Built-in WebSocket metrics 内置 WebSocket 指标：https://grafana.com/docs/k6/latest/using-k6/metrics/reference/#websockets

• ??Built-in gRPC metrics 内置 gRPC 指标：https://grafana.com/docs/k6/latest/using-k6/metrics/reference/#grpc

自定义指标

除了系统内建的指标之外，您还可以创建自定义指标。例如，您可以计算与业务逻辑相关的指标，或者利用 Response.timings 对象为特定的一组端点创建指标。

每种指标类型都有一个构造函数，用于生成自定义指标。该构造函数会生成一个声明类型的指标对象。每种类型都有一个 add 方法，用于记录指标测量值。

注意：必须在 init 上下文中创建自定义指标。这会限制内存并确保 K6 可以验证所有阈值是否评估了定义的指标。

自定义指标 demo 示例

以下示例演示如何创建等待时间的自定义趋势指标：

项目文件中的 demo_custom_metrics.js 文件已经包含了这个 demo 示例，可以直接运行查看结果。

1.从导入 k6/metrics 模块引入 Trend 构造函数

import?{?Trend?}?from?'k6/metrics';

等待时间趋势指标属于趋势（Trends）指标，所以需要从 k6/metrics 模块引入 Trend 构造函数。

2.在 init 上下文中构造一个新的自定义度量 Trend 对象

const?myTrend?=?new?Trend('waiting_time');

在 init 上下文中构造一个新的自定义度量 Trend 对象，脚本中的对象为 myTrend，其指标在结果输出中显示为?waiting_time。

3.在脚本中使用 add 方法记录指标测量值

export default function() {
  const res = http.get('https://test.k6.io');
  myTrend.add(res.timings.waiting);
}

在脚本中使用 add 方法记录指标测量值，这里使用了?res.timings.waiting，即等待时间。

4.demo_custom_metrics.js 自定义指标完整代码

import http from 'k6/http';
import { Trend } from 'k6/metrics';
 
const myTrend = new Trend('waiting_time');
 
export default function () {
  const res = http.get('https://httpbin.test.k6.io');
  myTrend.add(res.timings.waiting);
  console.log(myTrend.name); // waiting_time
}

5.运行 demo_custom_metrics.js 并查看自动化趋势指标

k6?run?demo_custom_metrics.js

运行结果如下：

可以看到，自定义指标?waiting_time?已经在结果输出中显示出来了。

更多关于自定义指标的内容，请参考官方文档：https://k6.io/docs/using-k6/metrics/#custom-metrics

Checks 检查

这里也可以理解为断言，即对测试结果进行验证。

检查用来检验不同测试中的具体测试条件是否正确相应，和我们常规在做其他类型测试时也会对测试结果进行验证，以确保系统是否以期望的内容作出响应。

例如，一个验证可以确保 POST 请求的响应状态为 201，或者响应体的大小是否符合预期。

检查类似于许多测试框架中称为断言的概念，但是K6 在验证失败并不会中止测试或以失败状态结束。相反，k6 会在测试继续运行时追踪失败验证的比率。

每个检查都创建一个速率指标。要使检查中止或导致测试失败，可以将其与阈值结合使用。

下面会介绍如何使用不同类型的检查，以及如何在测试结果中查看检查结果。

1.检查 HTTP 响应状态

K6 的检查非常适用于与 HTTP 请求相关的响应断言。

示例，以下代码片段来检查 HTTP 响应代码为 200：

import { check } from 'k6';
import http from 'k6/http';
 
 
export default function () {
  const res = http.get('https://httpbin.test.k6.io');
  check(res, {
    'HTTP response code is status 200': (r) => r.status === 200,
  });
}

运行该脚本，可以看到如下结果：

当脚本包含检查时，摘要报告会显示通过了多少测试检查。

在此示例中，请注意检查“HTTP response code is status 200”在调用时是 100% 成功的。

2.检查 HTTP 响应体

除了检查 HTTP 响应状态外，还可以检查 HTTP 响应体。

示例，以下代码片段来检查 HTTP 响应体大小为 9591 bytes：

import { check } from 'k6';
import http from 'k6/http';
 
 
export default function () {
  const res = http.get('https://httpbin.test.k6.io');
  check(res, {
    'HTTP response body size is 9591 bytes': (r) => r.body.length == 9591,
  });
}

运行该脚本，可以看到如下结果：

当脚本包含检查时，摘要报告会显示通过了多少测试检查。

在此示例中，请注意检查“HTTP response body size is 9591 bytes”在调用时是 100% 成功的。

3.添加多个检查

有时候我们在一个测试脚本中需要添加多个检查，那可以直接在单个 check() 语句中添加多个检查，如下面脚本所示：

import { check } from 'k6';
import http from 'k6/http';
 
 
export default function () {
  const res = http.get('https://httpbin.test.k6.io');
  check(res, {
    'HTTP response code is status 200': (r) => r.status === 200,
    'HTTP response body size is 9591 bytes': (r) => r.body.length == 9591,
  });
}

运行该脚本，可以看到如下结果：

在此示例中，两个检查都是正常通过的（调用是 100% 成功的）。

注意：当检查失败时，脚本将继续成功执行，并且不会返回“失败”退出状态。如果您需要根据检查结果使整个测试失败，则必须将检查与阈值结合起来。这在特定环境中特别有用，例如将 k6 集成到 CI 管道中或在安排性能测试时接收警报。

参考文档

• ??K6 文档：https://k6.io/docs/

• ??k6 官方网站：https://k6.io/

• ??K6 性能测试快速启动项目：https://github.com/Automation-Test-Starter/K6-Performance-Test-starter/

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