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Tutorials — 20 April 2020

使用Postman进行负载测试API

Mostafa Moradian（开发者推广大使）著，Ng Wai Foong 译

📖你将会学到什么呢

  • 如何将Postman集合转换为k6脚本？
  • 如何在k6中运行由转换器创建的脚本？

引言

在本文中，我将解释如何创建Postman集合，以及使用Postman集合来负载测试我们的测试API。整个过程非常简单，您需要导出Postman集合，使用我们的postman-to-k6转换器将其转换为脚本，并使用生成后的k6脚本来负载测试API，如下所示：

快速入门指南

# convert postman collection to k6 test
$ postman-to-k6 test-api.json \
    -e env.json \
    -o k6-script.js


# run load test
$ k6 run \
    --vus 100 \
    --duration 5m \
    k6-script.js

深入指南

测试API及其测试场景

为了演示k6在不同情况下的功能，我们创建了具有各种示例端点的测试API，在test-api.k6.io链接上，这些端点在Postman集合中可用：

公开API

  • 列出所有公共crocodile（API中的示例参数）
  • 取得一个公共crocodile

注册和认证API

  • 注册新用户
  • Bearer或JWT令牌认证

私有API

  • 列出所有crocodile
  • 取得一个crocodile
  • 新建新crocodile（最多100个）
  • 更新您的crocodile
  • 更新crocodile中的选定字段
  • 删除您的crocodile

本文的用例是测试所有公开和私有API，对于私有API，您可以创建一个用户并提取其令牌，提取后的令牌用于进行其他API调用，调用私有API时，顺序是非常重要的，因为您不能删除不存在的资源。顺便说一下，API中的实例参数（crocodile）也是我们的吉祥物。

测试API，Postman集合

为了简化我们的测试，并演示我们的Postman到k6转换器的用法，我创建了一个Postman集合，其中包含了几乎所有测试API的请求，您将很快了解如何使用此Postman集合。

测试Postman集合API

这个集合包含一组集合变量、环境变量、预脚本、测试、授权两种不同的机制，以及Postman沙箱API的用法。

使用Postman集合对我们的测试API进行负载测试

我们为您创建了一个Postman集合转换为k6脚本的工具，它叫postman-to-k6，您可以在发布版本通知中阅读更多关于其功能的信息。

为了将您的Postman集合转换成k6脚本，您应该采取以下步骤：

（可选）步骤1：克隆版本库并跳到第五步骤

我为这篇文章创建了一个存储库，其中包含导出后的Postman集合，转换后的脚本和其他相关的文件。您可以克隆存储库并将test-api.json和env.json文件导入到Postman应用程序中。

这个存储库包含了我们负载测试API所需要的一切内容，因此您可以跳到第五步骤，当使用您自己的集合时，您应该遵循所有的步骤，以便能够从Postman集合中转换为k6脚本，并且能够使用它来运行负载测试。

$ git clone https://github.com/grafana/k6-example-postman-collection.git

步骤2：安装Node.js（如果尚未安装）

我强烈建议您使用nvm，这是一个Node.js版本管理器，可以在您的机器上同时启用多个Node.js版本，且能够快速切换到其中任何一个版本。

步骤3：安装postman-to-k6工具

这个postman-to-k6工具是为了帮助您将Postman集合中的请求转换为k6脚本开发的，k6脚本实际上是JavaScript代码。

$ npm install -g @apideck/postman-to-k6

步骤4：将导出的Postman集合转换为k6脚本

假设您导出的集名为test-api.json，您可以运行此命令将其转换为k6脚本，输出的env.json文件包含了从Postman导出的所有环境变量。

$ postman-to-k6 test-api.json -e env.json -o k6-script.js

如果您需要对测试进行更多的微调（就像我们上面所做的那样），比如在您的代码中添加数据或更改环境变量，只需查看postman-to-k6 README的选项部分。

转换器转换后的脚本应如下所示，我已手动将测试运行的持续时间添加为1分钟，我还添加了虚拟用户（Virtual Users）数，这两个选项让脚本在100个虚拟用户的情况下运行一分钟，这100个用户会尽可能多地发出请求来测试服务器，您会在下一张截图中看到该请求。

1import "./libs/shim/core.js";
2import "./libs/shim/urijs.js";
3import URI from "./libs/urijs.js";
4import {
5  group
6} from "k6";
7

8export let options = {
9  maxRedirects: 4,
10  duration: "1m",
11  vus: 100
12};
13

14const Request = Symbol.for("request");
15postman[Symbol.for("initial")]({
16    options,
17    collection: {
18        BASE_URL: "https://test-api.k6.io/"
19    },
20    environment: {
21        USERNAME: "test@example.com",
22        PASSWORD: "superCroc2020",
23        FIRSTNAME: "John",
24        LASTNAME: "Doe",
25        EMAIL: "test@example.com",
26        ACCESS: null,
27        REFRESH: null,
28        CROCID: null
29    }
30});
31

32export default function () {
33    group("Public APIs", function () {
34        postman[Request]({
35            name: "List all public crocodiles",
36            id: "3ddd46c4-1618-4883-82ff-1b1e3a5f1091",
37            method: "GET",
38            address: "{{BASE_URL}}/public/crocodiles/"
39        });
40

41        postman[Request]({
42            name: "Get a single public crocodile",
43            id: "9625f17a-b739-4f91-af99-fba1d898953b",
44            method: "GET",
45            address: "{{BASE_URL}}/public/crocodiles/1/"
46        });
47    });
48

49    // NOTE: The rest of the requests can be accessed
50    // from the repository in step 1
51});

生成的脚本与普通的k6脚本略有不同，因为它包含了各种抽象来支持Postman中的功能，所以您可以将它们与k6的常规http requests函数混合使用。此外，脚本旁边还有一个libs目录，其中包含Postman脚本正常运行所需的垫片和库。

步骤5：安装k6

k6支持各种平台，包括Windows、Linux、macOS和Docker，按照安装说明为您的系统安装k6。

注意：您也可以使用choco k6 package在Windows上进行安装。

步骤6：使用生成后的脚本运行k6

将集合转换为k6脚本后，您可以按以下方式运行k6：

$ k6 run k6-script.js

脚本的结果显示在以下命令行界面输出中：



          /\      |‾‾|  /‾‾/  /‾/
     /\  /  \     |  |_/  /  / /
    /  \/    \    |      |  /  ‾‾\
   /          \   |  |‾\  \ | (_) |
  / __________ \  |__|  \__\ \___/ .io


  execution: local
     output: -
     script: k6-script.js


    duration: 1m0s, iterations: -
         vus: 100,  max: 100


    done [==========================================================] 1m0s / 1m0s


    █ Public APIs


    █ Registration and authentication


    █ Private APIs


    data_received..............: 8.8 MB 146 kB/s
    data_sent..................: 4.8 MB 80 kB/s
    group_duration.............: avg=753.07ms min=239.15ms med=495ms    max=4.06s    p(90)=1.37s    p(95)=1.73s
    http_req_blocked...........: avg=12.31ms  min=362ns    med=1.52µs   max=3.47s    p(90)=1.83µs   p(95)=1.96µs
    http_req_connecting........: avg=1.95ms   min=0s       med=0s       max=779.59ms p(90)=0s       p(95)=0s
    http_req_duration..........: avg=211.11ms min=104.42ms med=183.12ms max=924.43ms p(90)=304.25ms p(95)=404.24ms
    http_req_receiving.........: avg=1ms      min=41.14µs  med=169.38µs max=130.94ms p(90)=328.31µs p(95)=2.22ms
    http_req_sending...........: avg=205.91µs min=38.06µs  med=163.76µs max=113.06ms p(90)=258.45µs p(95)=302.86µs
    http_req_tls_handshaking...: avg=8.69ms   min=0s       med=0s       max=2.43s    p(90)=0s       p(95)=0s
    http_req_waiting...........: avg=209.9ms  min=104.05ms med=182.22ms max=891.77ms p(90)=301.29ms p(95)=402.41ms
    http_reqs..................: 26363  439.382653/s
    iteration_duration.........: avg=2.28s    min=1.43s    med=2.01s    max=6.55s    p(90)=2.86s    p(95)=3.64s
    iterations.................: 2588   43.133267/s
    vus........................: 100    min=100 max=100
    vus_max....................: 100    min=100 max=100

关于使用postman-to-k6转换器的说明

1. 我们是否应该基于postman-to-k6转换器和Postman集合进行负载测试？

如果您使用转换器作为入门方式，答案是不应该，如果您打算连续转换Postman集合，并且此后无需进行大量手动修改，那么答案是应该。我们建议您使用转换器作为一种简单的方式来加载，然后将您的脚本重写为惯用的 k6 代码，因为我们相信它更易于维护，并且随着时间的推移不太可能降低性能。但是，如果您不断地从Postman集合转换，并按原样运行脚本输出，那么保持原样可能是有意义的。

2. 我可以直接使用转换后的脚本中的所有功能吗？

不可以，由于k6是使用Goja来运行JavaScript，而且它与浏览器和Node.js API是不兼容，因此有一些功能是无法运行使用的。但是您可以通过导入JavaScript模块来解决这个问题，关于兼容库的列表，请参考jslib.k6.io。

3. 对剧本做了哪些调整才能使其正常运行？

首先，我删除了包含pm.sendRequest的预请求脚本，因为转换器并不支持这个，所以我将jsonData.hasOwnProperty替换为response.json("selector")，即用于提取JSON响应信息。

测试Postman集合API预请求脚本

Postman API与k6 API

以下是Postman API与k6 API的对比，该表还包含Postman GUI应用程序中的功能，由于k6从一开始就可以编写脚本，您可以选择用JavaScript编写逻辑。此外，Postman是支持使用Javascript来执行各种任务，但Postman的核心在于通过丰富的GUI元素来操作。

功能Postman APIk6 API
导入外部库一些选定的库一些选定的库加上捆绑库
（非浏览器，非Node.js API）
发出请求✅✅
处理响应✅✅
参数化✅✅
REST✅✅
GraphQL✅✅
小甜饼（Cookies）✅✅
网络代理✅✅
SSL✅✅
OpenAPI/Swagger✅
(直接导入)		✅
(通过openapi-generator中的k6生成器)
断言✅
(断言)		✅
(Checks API)
组✅
(集合)		✅
(Group API)
解析HTML✅
(需要外部库)		✅
(通过内部HTML API)
上传文件✅✅
测试生命周期✅
(需要脚本)		✅
(内置功能 )

根据以上的表，这两个API都支持许多功能，各有千秋，有些功能需要外部库，而有些则是内置功能，这两个API都可以用JavaScript编写脚本，但两者均不支持所有功能，因为两库中使用了各种浏览器和Node.js API。

然而，有些功能只有在k6上才可用，原因在于Postman是专注于API测试或API功能测试服务的，而k6更专注于API负载测试。

功能测试与负载测试

功能测试主要是通过API向系统提供输入（作为黑箱），并检查结果，而负载测试基本上与功能测试执行相同的功能，但在系统的输入上有额外的负载。

功能测试在每个端点上提供输入，并根据一组规范对返回的结果进行正确性验证。反过来说，负载测试会在每个端点上提供大量负载，并将汇总所有响应返回的元数据。

用于衡量性能的负载测试指标

元数据将包括发送请求和返回响应所需的时间来衡量性能，以便根据各种指标衡量业绩。例如，您可以测量所有请求的HTTP请求持续时间，并获取其最小值、最大值、平均值、中位数、第90和第95百分位数。

使用阈值断言测试是否通过还是失败

您可以设置某个阈值来断言测试是否通过还是失败。例如，您可以指定希望平均响应时间小于500毫秒，如果平均值低于该数值，则测试将失败，概念和软件测试中的断言是一样的。

使用标签过滤结果

由于许多测试涉及来自不同端点的不同结果，如果能对结果进行过滤，就会容易很多，k6支持标签来满足此需求。

负载测试WebSocket服务器

在协议实现方面，与Postman相比，WebSocket是k6中可用的功能之一，您可以使用k6中的内置功能对您的WebSocket服务器进行负载测试。

结论

在本文中，我介绍了Postman，postman-to-k6转换器和我们的k6负载测试工具，您可以使用这些工具将Postman中的API请求转换为k6脚本，以对您的API进行负载测试。我们的postman-to-k6工具支持许多Postman功能。

我们的最终目标是简化使用我们负载测试工具k6的过程，我们创建了许多集成教程，可以帮助您开始在您的基础设施中进行负载测试。

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