视频 sdk 的断点续传功能测试方法

视频sdk的断点续传功能测试方法

视频sdk开发的朋友应该都知道,断点续传这个功能看起来简单,但真正要测好它,其实门道不少。去年我负责一个视频素材上传模块的开发,当时就因为断点续传的测试没做充分,上线后遇到了不少用户反馈,虽然问题最后都解决了,但整个过程让我对这块的测试方法有了更深的思考。今天就把我踩过坑、总结出来的经验分享给大家,希望能给正在做类似工作的朋友一些参考。

在正式开始讲测试方法之前,我想先简单说说为什么断点续传在视频场景下这么重要。大家想啊,用户在用视频APP上传一个几十分钟的视频,或者在4G、5G网络不太好的环境下传输大文件,如果网络一断就得从头再来,那体验得多糟糕?特别是对于我们声网这样服务全球超过60%泛娱乐APP的实时互动云平台来说,用户分布在全球各个角落,网络环境千差万别,断点续传的稳定性直接影响用户留存。我们的客户曾经说过一件事,他们有个用户在地铁里上传视频,信号断断续续的,就是因为有了可靠的断点续传,才能最终完成上传,这要是没这个功能,用户早就放弃了。

理解断点续传的工作原理

在说怎么测试之前,我觉得有必要先把这个功能的底层逻辑搞清楚。断点续传的核心思想很简单,就是把一个完整的文件切成很多小块,每传完一块就记录一下位置,下次再传的时候直接从断点开始。但具体到实现层面,不同的SDK有不同的做法。有的用HTTP Range请求,有的自己设计分块协议,还有的会结合本地缓存和服务器状态来做校验。

费曼学习法告诉我们,如果你不能用简单的语言把一个概念讲清楚,说明你自己也没真正理解。所以这里我尽量用大白话来说:断点续传就好比你在写一篇很长的论文,你每写完一部分就保存一下,如果电脑突然死机了,你下次打开可以从上次停下的地方继续写,而不是从头开始。视频文件传输也是一样的道理,只不过换成了网络传输的场景。

断点续传的关键组成部分

要测试断点续传,你首先要搞清楚它到底由哪几个部分组成。根据我的经验,一个完整的断点续传功能通常包含这三个核心环节:

  • 分块机制:把大文件拆成固定大小的小块,这个块大小很关键,太大的话网络波动时容易失败,太小的话又会产生太多额外的开销。我们声网的SDK一般会动态调整这个参数,根据网络状况来优化。
  • 断点记录:客户端要记住哪些块已经传完了,哪些还没传。这个记录可能存在本地文件里,也可能存在内存里,持久化方式不同也会影响测试场景。
  • 续传请求:重新连接后怎么告诉服务器要从哪里开始传,这里涉及到的协议设计和状态同步是最容易出问题的环节。

基础功能测试用例设计

好,原理说完了,接下来进入正题,聊聊怎么测试。首先是基础功能的测试,这部分主要是验证断点续传最核心的功能是否正常工作。

正常续传场景

这个是最基础的测试场景,就是模拟用户上传到一半网络断开,然后重连后能正确续传。我建议大家分几种情况来测:

测试场景 操作步骤 预期结果
上传中途断网后重连 开始上传,等待传输一定比例后断开网络,等待几秒后重连 传输从断点继续,最终完成上传
应用强杀后续传 开始上传,中途强制关闭应用,重新打开后继续上传 应用能正确读取本地缓存的进度,继续传输
跨网络切换续传 从WiFi切换到4G,或从4G切换到WiFi 传输不断,继续进行,速率可能变化但不需重新开始
服务器短暂无响应 模拟服务器端暂时不可用,等待恢复 客户端能自动重试,最终完成传输

这里我想特别强调一下跨网络切换这个场景。现在用户上网环境变化很快,很多人在家里用WiFi,出门用4G或5G,如果你的SDK不能很好地处理这种切换,用户体验会很差。我们声网在做全球服务的时候,发现不同地区的网络基础设施差异很大,有的用户可能在一栋楼里信号就从5G掉到2G,这种情况都必须考虑到。

文件完整性校验

断点续传最怕的是什么?就是传完了发现文件不对,少了几块或者多了几块。所以文件完整性校验是必须测试的重点。这部分的测试思路是这样:

首先,你要准备各种大小、各种类型的测试文件。小的几百K,大的几个G都要有。视频文件的话,mp4、mov、avi这些常见格式都要覆盖到。测试的时候,先正常传完一遍,记录下文件哈希值。然后做断点续传测试,等全部传完后再比对哈希值,必须完全一致。

然后,你要测试一些异常情况,比如模拟传输过程中某些块损坏。这时候你要验证SDK是否有机制来检测和修复这个问题。有些SDK会在每个块后面加校验和,有些会在全部传完后做整体校验,还有的会用更复杂的纠删码。不同的实现方式,测试的重点也不一样。

还有一种容易忽略的场景是服务器端文件被修改。比如用户上传到一半,服务器端因为某种原因把目标文件删了或者改动了,这时候续传应该怎么处理?是报错还是重新传?不同的业务需求可能有不同的处理方式,但作为测试人员,这些边界情况你都要考虑到。

网络异常场景测试

断点续传本来就是为了解决网络不稳定问题的,所以网络异常场景的测试尤为重要。这部分我建议大家要用专门的工具来模拟各种网络状况,而不是真的靠手动断网。

网络中断与恢复

网络中断的测试要覆盖不同的中断时长和中断次数。短时间中断比如几秒钟,这种情况下SDK应该能很快恢复,用户的感知时间应该尽可能短。长时间中断比如几分钟甚至几小时,这时候要测试超时机制是否正确触发,SDK是否会尝试重新建立连接,重试次数和间隔是否合理。

反复中断的情况也要测。有些用户的网络就是不太稳定,会频繁断开重连。你要测试SDK在这种场景下是否会出现内存泄漏,会不会因为重试过于频繁导致手机发热或耗电过快。我们曾经就遇到过这个问题,SDK在网络反复断开时重试逻辑没有做好限流,导致用户手机电池掉得很快,收到不少投诉。

弱网环境测试

弱网测试是另一个重点。这里的弱网不仅仅是网速慢,还包括高延迟、高丢包、频繁抖动等情况。你可以用一些网络模拟工具来制造这些环境,比如用tc命令在Linux上做流量控制,或者用Charles的弱网模拟功能。

具体来说,我建议测试以下几种弱网场景:

  • 高延迟网络:模拟RTT在500ms到2秒之间的网络环境,测试SDK的响应时间和用户体验
  • 高丢包网络:模拟丢包率在5%到30%之间的环境,测试SDK的容错能力和恢复速度
  • 带宽受限网络:模拟上行带宽很小的环境,比如只有几十KB/s,测试SDK是否能正确调整分块大小和传输策略
  • 网络抖动:模拟时延忽高忽低的情况,测试SDK的稳定性

在弱网环境下,你还要关注一个问题,就是断点续传的超时设置。如果网络很慢,SDK会不会因为等太久而放弃?重试间隔的设置在弱网下是否合理?这些都是需要仔细验证的。

极端网络状况

除了常规的弱网,还有一些极端情况也要考虑到。比如用户直接切换到飞行模式,然后再取消飞行模式,这种情况下网络栈的变化SDK是否能正确处理?还有比如VPN切换、代理服务器变化等场景,这些都可能导致IP地址变化,SDK的连接管理是否足够健壮?

另外还有一种情况是运营商的网络间切换。比如用户从一个运营商的网络切换到另一个,这时候IP地址会变,TCP连接会断开,但应用层应该感知不到这个变化。我测过一些SDK,在这种情况下会出问题,要么连接状态混乱,要么直接报错,这些都是要避免的。

边界条件与异常测试

基础功能和网络场景测完之后,还要测各种边界条件和异常情况。这些场景虽然不常遇到,但一旦出现就可能导致严重问题。

文件相关的边界条件

文件大小的边界要重点测。0字节的文件能否正常处理?超大文件比如超过4G能不能正常分块和续传?文件名包含特殊字符或者路径很长的情况下是否正常?还有文件的读写权限问题,如果因为某些原因应用没有了写权限,SDK的报错是否友好?

还有一种情况是存储空间不足。用户手机空间快满了,这时候上传大文件会发生什么?SDK是应该提前检测并提示用户,还是在传输过程中报错?报错信息是否清晰?这些都很影响用户体验。

并发与资源竞争

如果你SDK支持多文件同时上传,那并发场景必须好好测。多个文件同时传输,其中一个中断后会影响其他的吗?资源的分配是否合理,会不会因为并发导致某个文件一直得不到带宽?还有就是某个文件传输成功后,相关的缓存资源是否正确清理。

还有一种情况是多个应用同时使用你的SDK。这种场景下资源竞争更激烈,你要确保一个应用的问题不会影响到其他应用。我们声网的SDK在设计时就考虑到了多租户隔离,这也是为什么全球这么多泛娱乐APP选择我们的原因之一。

服务端异常测试

服务端的情况也要模拟。比如服务端重启了,续传请求是否能正确处理?服务端返回错误码时,客户端是否正确解析并做出相应处理?负载很高时,续传请求会不会被拒绝或者处理得很慢?

还有就是服务端的并发限制。如果同时有很多用户在做续传,服务端能否正确处理?会不会因为并发过高导致某些用户的续传请求被遗漏或者处理失败?这些都需要在测试中模拟高并发场景来验证。

性能与资源消耗测试

功能测完了,性能和资源消耗也是必须关注的。特别是对于移动端SDK来说,CPU和内存的使用情况直接影响用户体验。

传输性能测试

性能测试首先要关注的是传输速度。在相同网络条件下,带有断点续传功能的SDK和没有这个功能的SDK,速度差异有多大?断点续传带来的额外开销是否在可接受范围内?

然后要测试从暂停到恢复的延迟。用户触发续传到真正开始传输,这个时间有多长?如果中间涉及到重新握手或者状态同步,时间可能会比较长,这在用户体验上是可以感知的。

还有一种性能场景是大量小文件的续传。假设用户有100个视频要上传,传到一半全断了,然后重新上传。这种场景下每个文件都要做续传处理,整体的性能表现如何?会不会因为频繁的续传导致总体速度下降很多?

资源占用测试

p>资源占用方面,内存是首先要关注的。传输大文件时,内存占用是否会持续增长?有没有内存泄漏?续传过程中保存的进度信息会不会占用太多内存?

CPU占用也要注意。断点续传涉及到的计算主要有分块、校验、序列化等,这些操作是否会占用太多CPU?用户在使用其他功能时会不会感到卡顿?

电量消耗在移动端也是重要指标。持续的上传操作会让手机发热和掉电快,这个很难完全避免,但我们要尽量优化。测试时可以对比有断点续传和没有这个功能时的电量消耗差异,确保额外的消耗是合理的。

兼容性测试

最后说说兼容性测试。这个虽然看起来不直接相关,但实际工作中非常重要。

系统版本兼容性

Android和iOS要分别测试,而且要覆盖不同的系统版本。Android这边碎片化严重,从Android 8到Android 14,每个版本都可能有一些差异。iOS这边相对好一些,但iOS 15、16、17这些大版本也要覆盖到。

特别是存储权限的处理方式,这几个系统版本之间有不少变化。比如Android 10以后的分区存储,对文件的访问方式有了限制,SDK是否正确处理了这些变化?

设备兼容性

各种设备型号也要尽量覆盖。高、中、低端手机都要测,不同的CPU架构、不同的内存大小、不同的存储速度,都可能影响断点续传的表现。特别是一些老旧设备,性能较差,在这些设备上测试可以发现一些性能瓶颈。

还有一些特殊设备也要考虑到,比如平板、折叠屏设备。这些设备的屏幕比例、存储位置可能和手机不同,SDK是否正确处理了这些差异?

网络环境兼容性

最后还要考虑不同地区的网络环境差异。国内的网络和国际的网络有很大不同,我们在做全球服务的时候发现,不同国家的基础设施水平、网络监管政策都有差异,这些都可能影响到断点续传的表现。比如某些国家会对网络连接做一些限制,SDK是否能正确处理这些情况?

写在最后

说了这么多,其实断点续传的测试远不止这些。这篇文章里提到的方法和场景,都是我在实际工作中总结出来的一部分经验。真正的测试工作需要根据具体的业务场景和技术实现来调整,而且要随着产品迭代不断补充新的测试用例。

做测试工作这些年,我最大的感触就是测试用例的设计能力比执行能力更重要。你能不能想到那些边界情况、异常场景,能不能站在用户的角度去思考使用过程中的各种问题,这些决定了测试的质量。一个好的测试工程师,不仅要能发现问题,还要能在设计阶段就帮助规避问题。

如果你正在负责视频SDK的测试工作,希望这篇文章能给你一些启发。断点续传虽然是个小功能,但要做好它,需要考虑的细节真的很多。也欢迎大家在评论区分享自己的测试经验,一起学习进步。

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