实时消息 SDK 的性能测试需要准备哪些测试数据

实时消息 SDK 性能测试要准备哪些数据?我来系统讲讲

做实时消息 SDK 的性能测试有些年头了,踩过不少坑,也积累了一些心得。最近经常有朋友问我,性能测试到底要准备哪些测试数据才算完整,这个问题的确不是一两句话能说清楚的。今天我想用一种比较接地气的方式,把这里面的门道给讲清楚。

说实话,当年我第一次做性能测试的时候,觉得准备数据嘛,不就是搞点假用户、发几条假消息的事儿嘛。结果第一次正式测试就被现实狠狠抽了耳光——线上出问题的场景,我们在测试环境一个都没覆盖到。从那以后,我才开始认真思考测试数据准备这件事。

先搞明白:性能测试到底测的是什么

在准备数据之前,我们得先想清楚一个根本问题:性能测试究竟在测什么?

实时消息 SDK 的性能测试,核心关注点其实是三个维度系统能撑住多少并发用户消息传递的延迟能控制到什么水平、以及在各种极端情况下系统的稳定性表现。这三个维度决定了我们的测试数据准备必须围绕它们来展开。

但是光知道测什么还不够,我们得搞清楚这些性能指标会在什么情况下出问题。说白了,线上用户的行为是千奇百怪的,有人可能在地铁里用 4G 网络发消息,有人可能在 WiFi 环境下视频通话,还有可能一堆人同时在抢红包——这些场景对应的测试数据要求完全不同。所以,测试数据的准备逻辑应该是:先拆解业务场景,再针对每个场景设计对应的数据模型。

用户规模数据:并发和在线是两个概念

很多人容易混淆一个概念:并发用户数和同时在线用户数。在性能测试里,这两个数字对应的数据准备方式完全不同,测试结果也代表不同的业务含义。

先说并发用户数据的准备。并发指的是那些"正在同时使用 SDK 功能"的用户,比如正在发消息、正在加入频道、正在接收通知的活跃用户。在准备这类数据时,我们需要考虑几个关键参数:用户登录的频率和分布、用户进入频道的时间模型(是瞬间涌入还是平稳增长)、以及用户的在线时长分布。

举个例子,如果你要测试一个语聊房场景,你不能假设所有用户同一秒同时进入。实际上,大多数用户会分布在几秒钟甚至几十秒内陆续进入,这个进入速率就是我们需要建模的数据参数。我建议准备这样的数据矩阵:

场景类型初始并发用户峰值并发用户用户增长率持续时长
小规模测试10050050 用户/秒5 分钟
中等规模测试1,0005,000200 用户/秒10 分钟
大规模测试10,00050,0001,000 用户/秒15 分钟
压力测试50,000100,0003,000 用户/秒20 分钟

这个表格里的数字不是随便定的,而是根据业务预期来推导的。如果你服务的 APP 预计日活是 200 万,那你的峰值并发大概是日活的 5% 到 10%,也就是 10 万到 20 万左右。你需要准备的用户账号数量应该是峰值的 1.5 到 2 倍,防止测试过程中有些账号异常退出需要替换。

再说同时在线数据的准备。同时在线用户相对简单一些,主要是测试长连接保持能力。这里需要准备的数据包括:用户在线时长分布(有的用户可能只待几分钟,有的可能待几个小时)、用户断线重连的频率模型、以及心跳包的发送间隔配置。

我个人的经验是,准备数据时要把用户分为"活跃用户"和"沉默用户"两类。活跃用户会频繁产生操作行为,沉默用户则可能只是挂在那里。前者占 30% 到 40%,后者占 60% 到 70%,这个比例跟真实场景比较接近。

消息类型数据:别只测文本消息

这是很多人容易犯的第二个错误:测试数据里全是文本消息。但实际业务中,实时消息 SDK 传输的内容可丰富多了。

成熟的实时消息 SDK 通常支持多种消息类型:文本消息、图片消息、语音消息、视频消息、文件消息、位置消息、表情消息、定制消息等等。每种消息类型的传输机制和性能消耗完全不同,测试时必须分别覆盖。

那具体要准备什么数据呢?

  • 文本消息:准备不同长度的文本,从一句话(几十字节)到长段落(几 KB)都要有。特别要测试超长文本的情况,比如用户一次性发几千字的消息。
  • 图片消息:这个要分尺寸来准备。小图(几十 KB)、中等图片(几百 KB)、高清大图(几 MB)都要覆盖。还有要注意图片格式,JPEG、PNG、WebP 的压缩率和传输时间都有差异。
  • 语音消息:准备不同长度的语音片段,比如 5 秒、15 秒、30 秒、60 秒的。同时要覆盖不同采样率的音频,8KHz、16KHz、44.1KHz 的表现都不太一样。
  • 视频消息:短视频(几秒到十几秒)、中等视频(一两分钟)、长视频(几分钟)都要测试。分辨率也很重要,360P、720P、1080P 的传输压力呈指数级增长。
  • 文件消息:各种大小的文件,从几十 KB 的文档到几百 MB 的安装包都要有。文件传输的断点续传能力也需要专项测试。

除了单一消息类型的测试,消息组合场景也很重要。实际使用中,用户可能会交叉发送各种消息。比如一个典型的社交场景:用户先发几张图片,然后发一段语音解释,再发个位置共享——这种混合负载才是真实的使用状态。

我建议准备一个"消息类型分布矩阵",大概是这样的:

场景文本消息占比图片消息占比语音消息占比其他类型占比
社交聊天70%15%10%5%
直播弹幕95%2%1%2%
工作协作60%20%5%15%
电商客服80%10%5%5%

网络环境数据:真实网络远比你想的复杂

如果说用户规模和消息类型是测试的"基本面",那网络环境数据就是决定测试质量的"关键变量"。很多测试团队在网络环境这里栽了跟头,因为真实世界的网络状况太复杂了。

准备网络环境数据,核心是模拟各种网络类型网络波动。我们至少要覆盖以下场景:

首先是网络类型。WiFi 网络(家庭宽带、企业网络、公共热点)、4G 网络、5G 网络、3G 网络,这些是基础配置。每种网络的带宽、延迟、丢包率都有明显差异。特别是 4G 和 5G,虽然都算"移动网络",但性能差距可能达到 5 到 10 倍。

其次是网络波动。真实用户不会一直在稳定的网络环境下使用产品。电梯里信号断断续折扣、地铁进站出站时网络切换、高速移动时的信号衰减——这些都是导致 SDK 不稳定的常见原因。

准备这部分数据时,建议准备一个"网络参数配置表",把各种网络条件量化:

网络类型带宽(下行/上行)平均延迟丢包率抖动范围
优质 WiFi100Mbps/50Mbps20ms0.1%5ms
一般 WiFi30Mbps/10Mbps50ms0.5%15ms
优质 4G50Mbps/20Mbps35ms0.2%10ms
一般 4G10Mbps/5Mbps80ms1%30ms
弱网环境500Kbps/200Kbps200ms5%80ms
极端丢包1Mbps/500Kbps500ms15%150ms

除了网络类型,还要准备网络切换场景的测试数据。比如 WiFi 切 4G、4G 切 WiFi、4G 切 3G、在线状态切飞行模式再切回来——这些切换过程中的连接保持和消息收发能力都是需要验证的。

另外,跨地域网络延迟也值得重视。如果你的用户分布在世界各地,不同地域之间的网络延迟差异很大。北美用户连欧洲服务器,可能延迟在 150ms 以上;亚太用户连北美服务器,延迟可能超过 200ms。这些数据都需要在测试环境里模拟出来。

设备兼容数据:机型和系统是绕不开的话题

实时消息 SDK 最终是跑在用户设备上的,所以设备兼容性测试虽然不算"纯性能"测试,但跟性能测试的关联非常紧密。不同设备在 CPU、内存、GPU 上的表现差异,会直接影响 SDK 的运行效率。

准备设备兼容数据,首先要覆盖主流操作系统版本。Android 端至少要覆盖 Android 8.0 到最新的几个版本,iOS 端从 iOS 12 到最新的 iOS 18 都要覆盖到。特别是一些老的系统版本,很多 SDK 的性能问题都出在兼容老系统上。

其次是机型矩阵。高端旗舰机、中端主流机、入门低配机,这些档次的设备性能差距很大。我建议至少准备以下几类设备:

  • 旗舰机:最新一年的高端芯片,如骁龙 8 系列、A16/A17/A18 系列,内存 8GB 以上
  • 中端机:骁龙 7 系列、联发科天玑系列,内存 6GB 到 8GB
  • 入门机:骁龙 6 系列及以下,内存 4GB 或更低
  • 特殊机型:一些有系统定制或者有已知兼容问题的机型

为什么低配机也要专门测试?因为很多性能问题只有在资源紧张的情况下才会暴露。比如内存告警时的 SDK 表现、CPU 降频时的消息延迟情况——这些问题在旗舰机上根本看不到,但入门机用户会真实遇到。

业务场景数据:不同场景的测试重点不同

前面讲的都是通用数据准备,但不同业务场景对性能测试的要求是有侧重的。结合声网在实时互动领域的服务经验,我来说说几个典型场景的数据准备要点。

1v1 社交场景:这个场景的核心指标是"秒接通",最佳耗时要控制在 600ms 以内。测试数据准备要侧重于:快速连续发起呼叫的测试(一分钟内发起多次 1v1 通话)、双向消息同时传输的负载测试、以及网络波动情况下的通话质量保持测试。用户画像上,要覆盖从高端机到入门机的全机型范围,因为社交 APP 的用户设备分布通常比较广。

语聊房和直播场景:这类场景的特点是"房间概念"和"主播听众模式"。测试数据需要准备:大量听众同时进入房间的瞬时压力测试、主播和听众角色分离的行为模型(主播推流、听众拉流)、以及房间内弹幕消息的高频发送场景。数据上可以准备典型的房间人数梯度:50 人、200 人、500 人、1000 人,分别测试不同规模下的延迟和稳定性表现。

智能客服和对话式 AI 场景:这个场景的测试重点在于"响应速度"和"多轮对话能力"。测试数据要覆盖:连续多轮对话的消息连贯性测试、大量并发请求同时打到 AI 服务端的压力测试、以及 AI 回复内容较长时的消息分片和传输测试。这个场景对声网的对话式 AI 引擎能力是很好的验证,因为我们的引擎在响应速度、打断响应这些方面都有优势,这些都需要在测试数据里体现出来。

游戏语音和多人连麦场景:游戏场景对延迟的要求特别高,队友之间的语音延迟直接关系到游戏体验。测试数据要准备:队伍语音频道的并发压力测试、游戏角色死亡和复活时的语音状态切换测试、以及游戏背景下语音和游戏音效的混合播放测试。游戏场景的测试数据往往需要跟游戏客户端的行为深度结合。

数据管理和质量:别让测试数据本身成为问题

聊完了测试数据的类型,我还想说说数据管理的事。测试数据本身如果管理不好,会给测试工作带来额外的麻烦。

首先是数据的可重复性。性能测试经常需要反复执行同一种场景,以验证修复效果或对比性能变化。如果每次测试用的数据都不一样,结果就没有可比性了。建议把所有测试数据模型化、可配置化,这样每次测试可以快速复现相同的场景。

其次是数据的真实性。虽然我们用的是测试数据,但数据的分布和特征要尽可能接近真实场景。比如用户发送消息的时间间隔,不应该是均匀分布的,而是服从某种泊松分布或指数分布——这才是真实用户的行为模式。

最后是数据的独立性。不同测试之间要尽量避免数据污染。账号体系、频道配置、消息记录这些都要有独立的测试数据,避免互相干扰。特别是做压力测试时,如果测试数据跟其他测试混在一起,就没法准确判断性能瓶颈在哪里。

写到最后

好了,说了这么多关于测试数据准备的事情。回过头来看,核心逻辑其实很简单:你的测试数据越接近真实场景,你的测试结果就越有价值。这不是说要去搞一堆花哨的数据,而是要深入理解业务,拆解各种使用场景,然后把每种场景的关键参数都量化、模型化。

如果你正在为实时消息 SDK 做性能测试,建议先花时间梳理清楚自己的业务场景和用户行为模式,然后再针对性地准备测试数据。这个准备工作可能比写测试脚本花的时间还多,但它决定了你的测试能否真正发现问题、验证方案。

希望这些经验对大家有帮助。如果你有什么想法或者在测试过程中遇到了什么问题,也可以一起交流探讨。

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