Testes de desempenho contínuos: um guia completo

Você abre seu aplicativo favorito esperando que funcione perfeitamente. Cada clique responde sem atraso, cada funcionalidade flui naturalmente e, mesmo com inúmeros usuários online, a experiência continua fluida. Isso não é apenas sorte: é o resultado dos testes de desempenho contínuos (CPT), um processo constante que permite que as plataformas digitais permaneçam rápidas e confiáveis.

Em um mundo em que as expectativas são mais altas do que nunca, os CPT mantêm tudo funcionando com precisão.

Como parte dessa jornada, os testes de desempenho automatizados contínuos desempenham um papel fundamental para alcançar os melhores níveis de disponibilidade, tempos de resposta e satisfação dos usuários, identificando possíveis lentidões de forma proativa. Isso permite que você tome decisões melhores e mais bem informadas e mantenha altos níveis de satisfação dos usuários durante todo o processo de desenvolvimento.

Este guia revela as camadas dos CPT, transformando não apenas a forma como testamos, mas também como o software se sai sob as pressões do mundo real. Explore conosco o trabalho minucioso dos CPT, em que cada atualização é um passo rumo a um software de qualidade cada vez maior.

O que são testes de desempenho contínuos?¶

Os testes de desempenho contínuos são a prática permanente de avaliar a velocidade, a estabilidade e a escalabilidade de uma aplicação como parte do ciclo de vida do desenvolvimento.

Na Abstracta, integramos esses testes aos pipelines de CI/CD para fornecer às equipes feedback antecipado e consistente. Isso permite que elas monitorem como as mudanças impactam o desempenho ao longo do tempo e façam ajustes antes que os problemas cheguem à produção.

Em vez de esperar pelas etapas finais para avaliar o desempenho, os testes contínuos ajudam as equipes a ter confiança em como seus sistemas se comportam sob carga, release após release.

É uma mudança das correções reativas para uma compreensão proativa do desempenho.

Quais são os benefícios dos testes de desempenho contínuos?¶

Ao integrar os CPT ao nosso fluxo de trabalho, observamos que:

• Podemos identificar gargalos de desempenho mais rapidamente e resolvê-los por completo.
• Os testes de desempenho contínuos permitem a avaliação permanente do desempenho da aplicação e impulsionam soluções rápidas.
• Nosso software permanece consistentemente eficiente, oferecendo uma mais fluida

O impacto das falhas de desempenho no mundo real¶

Todos os tipos de falha podem ocorrer em diferentes plataformas e impactar nossas vidas. Por exemplo, interrupções nos sistemas de saúde podem atrasar o acesso a informações médicas essenciais quando elas são mais necessárias.

No setor bancário, elas podem interromper transações essenciais, levando a situações que exigem atenção imediata. Até atrasos em plataformas de entretenimento podem ser relevantes, especialmente quando alguém está apenas tentando relaxar após um longo dia. As possibilidades são inúmeras.

Por isso, cada vez mais, as equipes estão optando por considerar o desempenho desde o início e durante todo o processo, para apoiar melhor a estabilidade, a escalabilidade e experiências relevantes para os usuários.

Recomendamos que você leia este artigo, em que contamos por que os testes de desempenho são a chave para aprimorar o desempenho do software.

Também convidamos você a ouvir este episódio do Quality Sense Podcast, com Federico Toledo e Leandro Melendez, para entender por que os testes de desempenho devem fazer parte do seu ciclo de desenvolvimento de software.

Como os testes de desempenho contínuos diferem dos testes de desempenho convencionais?¶

Embora os métodos tradicionais de testes de desempenho ofereçam valor, muitas vezes não são suficientes em ciclos acelerados de desenvolvimento. Geralmente executados em etapas específicas do ciclo de vida do software, eles não fornecem insights contínuos.

Em contraste, os testes de desempenho contínuos são integrados aos pipelines de CI/CD e executados durante todo o ciclo de vida. Eles avaliam o impacto de cada mudança, ajudando as equipes a minimizar o risco de problemas inesperados mais adiante.

Por exemplo, os testes de carga tradicionais se concentram no desempenho em cenários de pico de carga, sendo frequentemente executados após ciclos de release ou em marcos específicos, em vez de fazer parte do processo de integração contínua (CI).

De modo geral, ao adotar testes de carga contínuos, as equipes podem validar se cada novo release lida com a carga de forma eficaz, reduzindo as chances de problemas de desempenho chegarem à produção.

Tipos de testes de desempenho¶

Como já sabemos a esta altura, os testes de desempenho são uma área ampla, com diferentes tipos que atendem a diversas necessidades e são fundamentais para identificar e corrigir problemas.

• Testes de carga: avaliam a capacidade do sistema simulando o uso máximo com uma análise de usuários e operações para determinar a capacidade do sistema. Um teste de desempenho contínuo pode ajudar a avaliar continuamente a capacidade do sistema.
• Testes de estresse: identificam o ponto de ruptura do sistema aumentando gradualmente a carga de usuários até a falha, demonstrando a capacidade máxima e os tempos de recuperação.
• Testes de resistência: examinam o desempenho do sistema durante períodos prolongados para detectar problemas como vazamentos de memória e avaliar o comportamento a longo prazo.
• Testes de limitação de rede: simulam conexões de rede mais lentas para analisar os tempos de resposta dos usuários em diferentes condições de rede.
• Testes de carga de pico: avaliam como o sistema responde a picos repentinos de carga de usuários junto com o uso regular, demonstrando a recuperação após picos de carga.
• Testes de pico: concentram-se na resposta do sistema a aumentos e reduções repentinos e extremos da carga.
• Testes de escalabilidade: examinam como o sistema escala ao adicionar recursos, como servidores ou CPU, para otimizar o desempenho e evitar problemas para os usuários finais.

É importante reconhecer que, embora muitos testes sejam automatizados, as etapas iniciais frequentemente exigem intervenção manual, conhecida como testes manuais de desempenho. Esses testes envolvem registrar o tráfego e simular interações reais dos usuários, fornecendo insights essenciais antes de automatizar qualquer script.

Incorporar testes manuais de desempenho à sua estratégia proporciona uma compreensão abrangente das requisições e da funcionalidade da sua aplicação, tornando-os uma parte indispensável de um framework robusto de testes de desempenho.

Áreas dos testes de desempenho¶

Dentro do processo de desenvolvimento de software e do ciclo de vida mais amplo do desenvolvimento de software, os testes de desempenho desempenham um papel fundamental para aprimorar a otimização e a eficiência de diversos aspectos, como aplicações web, aplicativos mobile, APIs e interfaces do lado do cliente.

Um sistema de testes de desempenho contínuos pode aprimorar ainda mais a otimização e a eficiência em diversas áreas ao fornecer avaliação permanente e integração adaptadas às necessidades específicas de uma empresa.

Projetar e selecionar cenários de teste que abranjam áreas importantes do sistema e estejam alinhados a padrões realistas de uso dos usuários é essencial para os testes de desempenho contínuos. Incorporar testes de desempenho de linha de base fornece uma base sólida para comparação, enquanto os testes de API avaliam a eficiência das interfaces das aplicações.

Esses cenários devem ter como objetivo um usuário de ponta a ponta, incorporar testes em produção e aproveitar um serviço robusto de desempenho para permitir a adaptação às necessidades de desenvolvimento em evolução.

A seguir, exploramos diferentes áreas dos testes de desempenho que contribuem para essas melhorias durante todo o ciclo de desenvolvimento.

• Testes de desempenho de aplicações web: aprimoram a capacidade de resposta e a eficiência das aplicações web.
• Testes de desempenho de aplicativos mobile: como os dispositivos mobile dominam o mercado, otimizar o desempenho do seu aplicativo nesses dispositivos é fundamental.
• Testes de desempenho de API: avaliam a eficiência e a capacidade de resposta das interfaces das aplicações, permitindo uma cobertura abrangente de testes em diferentes endpoints.
• Testes de desempenho do lado do cliente: a interface do usuário serve como ponto inicial de interação, e aprimorar seu desempenho é essencial para uma experiência do usuário positiva.

Ferramentas populares de testes de desempenho¶

Os testes de desempenho revelam o comportamento de um sistema em diversas condições. Embora ele possa funcionar muito bem com 1.000 usuários, sua resposta a 100.000 é incerta. Por isso, na busca por velocidade, escalabilidade e estabilidade, considere usar ferramentas especializadas para simular cargas elevadas ao testar como seu site ou aplicativo lida com usuários simultâneos.

As ferramentas de testes de desempenho são fundamentais para prever a capacidade do sistema e entregar software de alta qualidade.

Geralmente, elas se dividem em duas categorias principais:

• Opções open source: destacam-se pela adaptabilidade, pelas atualizações promovidas pela comunidade e pela ausência de custos de licenciamento.
• Soluções proprietárias: oferecem funcionalidades únicas e especializadas respaldadas por suporte abrangente, muitas vezes adaptadas a cenários complexos de testes.

Ao procurar a ferramenta certa de testes de desempenho, o mais importante é compreender suas necessidades. O atrativo do open source está na flexibilidade e na inovação coletiva da comunidade de usuários. Enquanto isso, as ferramentas proprietárias se destacam quando você precisa de funcionalidades sofisticadas com assistência consistente e dedicada.

Avaliar os requisitos específicos do seu projeto, o orçamento e o nível desejado de suporte é a chave para tomar uma decisão bem informada. Além de reduzir custos, isso pode impactar suas atividades de testes de desempenho, incluindo a gestão de dados de teste para simulações precisas e o planejamento de testes futuros, aprimorando seus testes de desempenho ágeis e a entrega contínua.

Como começar com os CPT?¶

Iniciar a jornada dos CPT pode parecer desafiador, mas, com as etapas certas, eles se tornam uma parte integrada do processo de desenvolvimento.

Melhor momento para começar os testes de desempenho¶

Ao considerar o desempenho de sistemas existentes ou construídos do zero, as equipes precisam determinar em que ponto do processo de desenvolvimento terão mais benefícios ao executar testes de desempenho.

Devemos começar os testes de desempenho cedo, no início, junto com o desenvolvimento, adotando a abordagem ágil de testes de desempenho, ou no final, com a abordagem em cascata?

A abordagem ágil consiste em começar os testes de desempenho no início do processo de desenvolvimento e continuar durante toda a evolução da aplicação. A abordagem em cascata consiste em deixar todas as atividades de testes de desempenho para o final do desenvolvimento, como os testes de aceitação e a verificação de que o sistema tem o desempenho necessário.

Podemos afirmar com certeza que uma abordagem é melhor que a outra em todas as situações? Não. Precisamos de ambas as abordagens em diferentes etapas do nosso ciclo de desenvolvimento. Devemos começar cedo com engenharia de desempenho e também precisamos simular carga para os testes de aceitação. Leia este artigo para compreender esse tema em profundidade.

Além disso, precisamos destacar que implementar práticas de testes shift-left é fundamental para analisar a qualidade antecipadamente e criar software melhor. No entanto, os testes shift-right oferecem outras grandes vantagens para melhorar as estratégias de testes.

Na Abstracta, acreditamos que uma estratégia combinada de testes shift-left e testes shift-right é possível não apenas para testes de desempenho contínuos, mas também para todos os testes contínuos, incluindo automação de testes, testes funcionais, de acessibilidade, de segurança e DevOps. Continue aprendendo neste artigo!

Como elaborar um plano de testes de desempenho¶

Planejar um plano de testes de desempenho é fundamental para entender a capacidade do seu sistema de lidar com diversos níveis de estresse e carga. Trata-se de elaborar uma estratégia para compreender o desempenho do seu sistema em diversos cenários com um número mínimo de execuções de testes.

Principais etapas do seu plano de testes de desempenho:¶

1. Identifique seus objetivos: o que você precisa saber? Pode ser o comportamento do sistema sob estresse, carga típica, operação prolongada ou picos inesperados de tráfego. Geralmente, as equipes realizam testes de desempenho tradicionais após ciclos de release ou em marcos específicos, com foco em testes de carga centrados em versões.
2. Comece com pouco e amplie: inicie com um teste de linha de base usando um número reduzido de usuários; depois, aumente a carga gradualmente, resolvendo os problemas ao longo do caminho.
3. Personalize sua abordagem: conforme você execute testes de estresse, carga, resistência ou pico, ajuste o número de usuários para explorar diferentes limites de desempenho.
4. Repita e aprimore: use testes iterativos para avançar a partir dos resultados anteriores, aprimorando sua estratégia com base nos dados coletados.
5. Analise e adapte: acompanhe como o sistema escala e se recupera após cada teste, fazendo ajustes para melhorar o desempenho e a estabilidade.

Seu plano de testes de desempenho deve ser não apenas metódico, mas também adaptável. A abordagem incremental e iterativa ajuda você a aprimorar proativamente o desempenho do seu sistema.

Métricas de testes de desempenho¶

Aproveitar todo o potencial dos testes de desempenho significa aprofundar-se nas métricas de desempenho relevantes. Executar testes e coletar dados não é suficiente: o verdadeiro poder está na análise precisa, permitindo que você tome decisões informadas e melhore o desempenho do seu sistema.

Para orientar você nessa jornada, veja algumas dicas essenciais:

1. Compreenda os conceitos básicos¶

Entenda a importância destas métricas principais: tempo médio de resposta, desvio padrão e percentis. Elas fornecem dados sobre diferentes aspectos do desempenho, mas exigem interpretação cuidadosa para evitar conclusões equivocadas.

• Tempo médio de resposta: reconheça que uma média pode ocultar extremos. Ela é um ponto de partida, mas não representa completamente as experiências individuais com o sistema.
• Desvio padrão: essa métrica informa a dispersão dos seus dados em torno da média. Um desvio padrão pequeno significa desempenho consistente, enquanto um grande indica variabilidade que exige atenção.
• Percentis: eles ajudam a verificar a realidade, mostrando como a maioria das suas amostras se comporta. Definir acordos de nível de serviço (SLAs) de desempenho com base em percentis ajuda a verificar se a maioria das experiências dos usuários atende aos seus critérios de desempenho. Além disso, analisar dados de desempenho promove uma compreensão mais profunda do comportamento do sistema em diversas condições.

2. Visualize com gráficos¶

Conjuntos de dados podem enganar quando analisados isoladamente. Os gráficos oferecem uma visão mais clara, revelando tendências e anomalias que os números brutos podem ocultar; daí a importância da análise gráfica.

• Contextualize as métricas para refletir o uso real: é fundamental alinhar suas métricas a cenários reais de uso. Considere como os usuários interagem com seu sistema em horários de pico, operações regulares e eventos incomuns, mas importantes. Correlacionar métricas com padrões reais de comportamento dos usuários ajuda a priorizar melhorias que impactam a experiência do usuário.

De modo geral, não se deixe enganar pelas médias, preste atenção à dispersão dos seus dados com o desvio padrão e estabeleça critérios realistas com base nos percentis. Com essas ferramentas em mãos, você estará mais preparado para aprimorar o desempenho do seu sistema.

Explore este artigo para se aprofundar nas métricas de desempenho!

Testes de desempenho contínuos automatizados¶

Automatizar o processo permite executar testes de desempenho de forma consistente e frequente ao assumir as tarefas repetitivas que tradicionalmente exigiam esforço manual e contínuo. Isso inclui criar e executar scripts de testes de desempenho, aproveitar técnicas de testes automatizados e facilitar a criação de testes adaptados a cenários específicos.

A integração fluida ao ciclo de vida do desenvolvimento é essencial nessa abordagem, permitindo identificar e resolver gargalos de desempenho antecipadamente. Ao detectar problemas assim que surgem, os testes de desempenho contínuos automatizados não apenas otimizam o sistema, mas também alinham estreitamente as metas de desempenho à evolução do desenvolvimento.

Isso favorece resultados precisos de testes e ajuda as equipes a acompanhar as principais métricas de desempenho de forma eficaz. No entanto, depender dos testes de desempenho contínuos automatizados não diminui a importância dos métodos tradicionais de testes. Para atualizações substanciais ou releases com mudanças significativas, uma abordagem convencional de testes de software continua sendo essencial.

Esses casos exigem uma avaliação detalhada para verificar se funcionalidades novas ou modificadas se comportam conforme o esperado sem introduzir problemas imprevistos, com atenção especial às particularidades de cada atualização e aos resultados esperados.

Como integrar testes de desempenho ao pipeline de CI/CD?¶

Integrar testes de desempenho ao seu pipeline de CI/CD com ferramentas como o JMeter DSL, o Jenkins, o Travis CI ou o CircleCI significa que cada commit de código aciona uma avaliação automática de desempenho.

• Defina o foco dos testes: determine quais funcionalidades precisam ser testadas, os dados de teste necessários para simulações precisas e os cenários específicos a executar.
• Escolha as ferramentas certas: opte por ferramentas que atendam às necessidades do seu projeto e sejam fáceis de adotar para sua equipe.
• Automatize e integre: avance para a automação de testes e integre-os ao pipeline. Prepare-se para um processo iterativo, fazendo ajustes para manter o alinhamento contínuo com seus objetivos de negócio e entregar valor.

Essa abordagem proativa permite aprimorar sua estratégia ao longo do tempo, tornando seus testes de desempenho eficientes e eficazes e, em última análise, agregando valor significativo ao seu produto.

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Desafios dos testes de desempenho contínuos¶

Como qualquer jornada, o caminho para o CPT tem seus desafios. Às vezes, o grande volume de testes pode ser difícil de administrar, trazendo um desafio significativo para gerenciá-los e priorizá-los.

Como encontrar o equilíbrio certo? Testes demais podem levar à ineficiência, enquanto testes de menos podem deixar lacunas na cobertura. Saber encontrar esse ponto de equilíbrio é fundamental.

Em outras ocasiões, falsos positivos podem ser um obstáculo, causando alarmes desnecessários e desperdiçando tempo precioso enquanto as equipes se apressam para resolver problemas que não existem. É fundamental ajustar cuidadosamente os parâmetros e limites dos testes para minimizar essas ocorrências.

A evolução constante do software também acrescenta complexidade aos CPT. À medida que novas funcionalidades são lançadas e mudanças são implementadas, os testes precisam se adaptar rapidamente. Essa iteração contínua exige uma estratégia robusta que acomode atualizações frequentes sem comprometer a integridade do processo de testes.

Integrar os CPT ao pipeline de CI/CD existente também exige planejamento cuidadoso. É preciso ir além de adicionar testes e possibilitar que eles complementem e aprimorem o fluxo de trabalho sem causar gargalos ou interrupções.

Em essência, embora os CPT tragam obstáculos, todos fazem parte do processo. Com atenção constante e capacidade de adaptação, é possível superar esses desafios com sucesso, levando a um produto mais resiliente e com desempenho otimizado.

Além disso, nos testes de desempenho contínuos, enfrentar desafios em evolução, como monitoramento robusto de testes, gestão da experiência do usuário, segurança de API e testes de WebSocket, é fundamental para manter a excelência do software em ciclos rápidos de desenvolvimento. Continue aprendendo neste artigo!

Boas práticas para testes de desempenho contínuos¶

Implementar práticas robustas de testes de desempenho contínuos é fundamental para manter a qualidade do software no ritmo acelerado de CI/CD. Estas são algumas das boas práticas que se tornaram pilares para aprimorar o desempenho:

• Geração de carga sintética: injetar tráfego sintético para modelar possíveis demandas futuras e se preparar para elas, buscando preparar os sistemas para cenários de pico de uso, como promoções ou novos releases.
• Testes de resiliência: aplicar engenharia do caos para aprimorar a resiliência de um sistema e sua capacidade de suportar condições inesperadas.
• Versionamento de scripts de desempenho: alinhar os scripts de teste às versões da base de código da aplicação para simplificar a gestão de mudanças e incentivar a resolução colaborativa de problemas.
• Pirâmide de testes de desempenho: adote uma abordagem estruturada para priorizar os testes. Comece com testes unitários para obter feedback rápido, avance para testes de serviços para interações mais complexas e conclua com testes de ponta a ponta para aprimorar a integridade geral do sistema.
• Testes de componentes isolados e integrados: testar serviços individualmente e em conjunto para permitir interação e desempenho fluidos dentro da arquitetura do sistema.
• Reprodutibilidade do ambiente: criar ambientes de teste consistentes e reproduzíveis, aprimorando a confiabilidade dos resultados dos testes de desempenho.
• Relatórios fáceis de usar: criar relatórios claros que orientem ações e facilitem a análise rápida e a tomada de decisões informadas sobre métricas de desempenho.
• Análise entre ambientes: avaliar o desempenho em diversas plataformas para tornar a experiência do usuário mais fluida, independentemente do dispositivo ou das condições de rede.
• Observabilidade: integrar observabilidade de dados, ferramentas e práticas para obter insights mais profundos sobre o desempenho do sistema e permitir monitoramento e resolução de problemas em tempo real.

Convidamos você a ler uma discussão aprofundada sobre boas práticas neste artigo.

Agora, aproveite o poder dos testes de desempenho contínuos!¶

Os testes de desempenho contínuos vão além de uma metodologia: representam um compromisso com a excelência. E, como constatamos, com a abordagem e as ferramentas certas, esse compromisso traz benefícios significativos.

Esperamos que este guia coloque você no caminho certo para integrar testes de desempenho contínuos aos seus projetos.

Adote essas práticas e você estará no caminho para gerar um impacto positivo no setor de software e na sociedade como um todo. Alcance o melhor desempenho do software e melhore a experiência do usuário com testes de desempenho proativos!