实时消息 SDK 的性能测试标准是什么

实时消息SDK的性能测试标准到底是怎么定的?

这个问题其实没那么玄乎,但确实让很多刚接触实时音视频开发的同学有点懵。我自己当年第一次接触这块的时候,也是一头雾水,感觉到处都是指标,到处都是术语,看得人眼花缭乱。今天就想用大白话,把实时消息SDK的性能测试标准给掰碎了讲讲,争取让不管是产品经理还是技术同学,都能有个清晰的认识。

先说句实在话,性能测试这事儿,没有绝对的标准答案,因为它跟你的业务场景强相关。你做一个即时聊天的APP,跟做一个在线客服系统,对性能的要求肯定不一样。但话说回来,有些核心指标是通用的,也是行业内普遍认可的。今天我就结合实际应用场景,把这些关键指标一个个拎出来说清楚。

为什么实时消息的性能这么重要?

在展开具体指标之前,我想先聊聊为什么性能这事儿值得单独拿出来说。做过实时通信产品的同学应该有体会,消息发送出去,对方迟迟收不到,那种体验有多糟糕。更别说有些场景下,比如语聊房、直播互动,消息延迟直接影响的是用户的留存和活跃度。

举个生活化的例子,你跟朋友微信聊天,你说一句话,对方过了三秒才收到,你可能觉得没什么大不了。但如果是在一个热闹的直播弹幕场景下,你发的弹幕跟其他观众的弹幕对不上拍子,那种违和感就很强。再极端一点,假设你在玩一个需要实时对战的游戏,消息延迟导致你被对手KO,那体验简直要命。

所以啊,实时消息SDK的性能,可不是光"能用"就行,它得"好用",得在各种极端情况下都扛得住。这也就是为什么我们需要一套科学的性能测试标准。

延迟:实时消息的生命线

如果让我只选一个最重要的指标,那一定是延迟。延迟是什么?说白了就是消息从发出去到被接收方看到,中间花了多少时间。这个时间越短,实时感就越强。

在行业里,我们通常用端到端延迟来衡量这个指标。什么意思呢?就是从发送方点击发送按钮的那一刻起,到接收方成功渲染出消息内容为止,这整个链路的耗时。注意啊,这里说的不是服务器处理时间,而是用户真正感知到的时间。

那么,多少算达标呢?这个要看场景。根据业内的一些实践经验,如果是纯文字消息,理想的端到端延迟应该控制在200毫秒以内,200到500毫秒之间属于还能接受的范围,超过1秒就明显会有卡顿感了。你看那些头部的实时通信平台,普遍都能做到600毫秒以内的全球秒接通,这个是怎么做到的?涉及到很多技术优化,比如智能路由选择、边缘节点部署、协议层面的优化等等。

当然,延迟这东西不是静态的,它会随着网络状况波动。所以测试的时候不能只看平均值,得看分位数。什么90分位、99分位的延迟数值,这些才是真正有参考意义的。举个例子,平均延迟200毫秒,但99分位延迟是800毫秒,那就意味着有1%的用户会遇到比较明显的延迟卡顿,这在一些对实时性要求极高的场景下是不能接受的。

影响延迟的关键因素有哪些?

这个问题值得展开说说,因为只有知道问题出在哪儿,才能针对性地做优化。首先是网络传输本身,物理距离越远,延迟通常越高,这也是为什么很多云服务商会在全球各地部署边缘节点,就是为了缩短数据传输的物理距离。

其次是协议的选择。UDP和TCP各有优劣,UDP延迟更低但可靠性差一些,TCP更可靠但延迟相对高一些。现在很多实时消息场景会用到QUIC这样的新型协议,试图在两者之间找到一个好的平衡点。

再一个就是消息队列的处理效率。服务器端的消息分发逻辑、消息堆积时的处理策略,这些都会影响最终的端到端延迟。比如在消息高峰期,服务器能不能扛住压力,愿不愿意为了保证实时性而丢掉一些非关键的QoS,这些都是需要权衡的。

吞吐量:系统能扛多大的并发?

说完延迟,我们来聊聊另一个硬指标——吞吐量。简单理解,就是这个SDK在单位时间内能处理多少条消息。这个指标直接决定了你的系统能支持多少用户同时在线。

测试吞吐量的时候,通常会模拟大量的并发连接和消息发送,然后观察系统的表现。比如,模拟10万用户同时在线,每秒发送100万条消息,看看系统能不能扛住,延迟会不会飙升,丢包率有多高。

这里有个概念需要区分清楚:单聊和群聊的吞吐量需求是完全不一样的。单聊场景下,一条消息只需要发送给一个人,吞吐量压力相对小一些。但群聊就不一样了,一条消息可能要分发给几十甚至几百人,这对吞吐量的要求就高得多。特别是那种大型群组,几千人同时在线,消息分发的效率直接影响用户体验。

行业里一些领先的实时通信云服务商,公开数据显示他们的实时消息系统单集群就能支持百万级的并发连接,这个规模已经相当可观了。当然,这对技术架构的要求很高,需要做很多优化,比如消息的批量处理、异步分发、热点数据的缓存策略等等。

丢包率和可靠性:消息能不能安全送达?

延迟和吞吐量说的是速度和容量,但消息能不能安全送到,那就是可靠性问题了。丢包率这个指标,说的就是消息在传输过程中丢失的比例。

在理想状态下,丢包率应该是0%,但现实网络环境哪有那么理想。丢包的原因有很多,可能是网络波动、服务器过载、或者是某些环节的bug。测试的时候,我们需要模拟各种网络环境,包括正常的WiFi网络、4G网络、不稳定的弱网环境,看看在不同条件下丢包率的表现如何。

一般来说,在良好的网络环境下,丢包率应该控制在0.1%以下;中等网络环境下,1%以下是可以接受的;弱网环境下可能会更高,但得像办法做一些补偿机制。什么重传机制、自动纠错、消息确认应答,这些都是提高可靠性的常用手段。

对了,这里还要提一下消息顺序的问题。有时候消息虽然都送达了,但顺序乱了,体验也很差。比如你连续发了两条消息,对方先收到第二条再收到第一条,这就很诡异。所以测试的时候也要关注消息的有序性,看看SDK能不能保证消息的顺序送达。

资源占用:会不会把用户手机跑没电了?

这个问题可能容易被忽略,但对用户体验影响很大。一个性能不好的SDK,可能会导致手机发烫、卡顿、耗电快,谁也不愿意用一个会让手机变卡的APP吧。

资源占用的测试主要包括CPU占用、内存占用和网络带宽消耗。好的SDK应该是轻量级的,在处理消息的时候不会过度消耗系统资源。

测试方法通常是让SDK在高负载情况下运行一段时间,然后监控这些指标。比如,连续发送接收大量消息,持续一个小时,看看CPU峰值是多少,平均内存占用是多少。对了,还要注意内存泄漏的问题,有些SDK可能一开始没问题,跑久了内存就越积越多,最后导致APP崩溃。

移动端的功耗问题尤其值得关注。因为手机用户流动性强,很多时候是在移动网络下使用,如果SDK太耗电,用户的抱怨会很明显。这方面需要做很多优化工作,比如消息的批量收发、智能的唤醒策略、对网络状态的动态感知等等。

稳定性:能不能长时间稳如泰山?

稳定性测试是什么?就是让系统或者SDK在各种条件下长时间运行,看看会不会出问题。这个听起来简单,但其实是很多问题的照妖镜。

常见的稳定性测试包括:长时间压力测试、反复的连接断开测试、弱网环境下的稳定性测试等等。比如模拟用户频繁进入退出房间的场景,看看SDK能不能正确处理各种边界情况;或者模拟网络时断时续的环境,看看SDK的自动重连机制是否正常。

p>还有一点是异常情况下的表现。比如服务器突然宕机、网络突然中断、收到畸形的数据包,SDK能不能优雅地处理这些异常,不崩溃、不卡死,而是给出合理的错误提示或者自动恢复。

不同场景下的性能要求差异

前面说的都是通用指标,但实际应用中,不同场景对性能的要求是有侧重的。我来举几个典型的场景说说。

首先是语聊房场景。这种场景下,实时性要求很高,延迟稍微一高对话就不流畅。同时,由于是多人互动,消息的分发效率也很重要。另外,语聊房通常会持续很长时间,稳定性就变得很关键,总不能让用户聊着聊着突然断线吧。

然后是1v1视频社交场景。这种场景强调的是"面对面"的体验感,连接的建立速度很关键。行业里说的全球秒接通,就是指从点击呼叫到对方接通的耗时要尽可能短。对于这种场景,600毫秒以内的接通时间是一个比较理想的标杆。

还有秀场直播场景。这种场景下,观众数量可能很多,弹幕消息量大且密集,吞吐量就变得很重要。同时,直播对画质和流畅度也有要求,实时消息系统需要跟音视频系统协同工作,不能因为消息的处理而影响视频流的传输。

至于智能客服或者智能助手这类对话式AI场景,除了基本的实时性要求,SDK还需要能很好地支持多轮对话的上下文管理,以及跟AI模型的交互效率。这类型场景通常还会涉及到文本、语音、图片等多种消息类型的混合处理。

实际测试中的一些坑和经验

说到测试方法,我个人有一些经验教训想分享。第一个坑就是测试环境的选择。很多人喜欢在本地局域网测试,觉得这样数据好看,但实际用户用的时候都是在复杂的网络环境下跑的。所以测试环境要尽可能模拟真实场景,包括各种网络类型、不同的设备型号、甚至是不同时区的网络状况。

第二个坑是只看平均值。就像我前面说的,延迟的平均值往往不能反映真实情况。你看平均延迟100毫秒,觉得挺不错,但实际上有10%的用户延迟超过1秒,这体验就很糟糕了。所以一定要看分位数的数据,特别是高延迟的分布情况。

第三个坑是忽视极端情况。正常情况下表现好,不代表极端情况下也能扛住。测试的时候要有意识地制造一些压力场景,比如短时间内大量消息涌入、网络突然恶化、服务器负载飙升,看看系统在这些情况下的表现。

写在最后

好了,说了这么多,我想你对实时消息SDK的性能测试标准应该有个整体的认知了。总结一下吧,核心就是那几大指标:延迟、吞吐量、丢包率、资源占用和稳定性。不同场景侧重点不同,但这些基本维度是要覆盖到的。

不过呢,标准归标准,实际落地的时候还是要结合自己的业务需求来。没有必要一味追求最高性能,有时候需要在性能、成本和开发复杂度之间找平衡。关键是弄清楚自己的用户最在意什么,然后在这些方面做到最好。

如果你正在选型或者自研实时消息SDK,建议在做决定之前,自己动手测一测,用真实的数据说话。毕竟每个人的场景不一样,别人的标准不一定适合你。好啦,就聊到这儿,希望这篇文章对你有帮助。

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