REST性能测试方案

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1、REST简介

REST（代表性状态传输，Representational State Transfer）是一种Web服务设计模型。REST定义了一组体系架构原则，您可以根据这些原则设计以系统资源为中心的Web服务，包括使用不同语言编写的客户端如何通过HTTP处理和传输资源状态。是基于SOAP和WSDL的Web服务的更为简单的替代方法。采用了相对更易于使用、面向资源的模型来公开其服务。在REST样式的Web服务中，每个资源都有一个地址。资源本身都是方法调用的目标，方法列表对所有资源都是一样的。这些方法都是标准方法，包括 HTTP GET、POST、PUT、DELETE，还可能包括 HEADER和OPTIONS。
基于REST的Web服务应该遵循的四个基本设计原则：1）显式地使用HTTP方法。2）无状态。3）公开目录结构式的URI。4）传输XML、JavaScript Object Notation (JSON)或同时传输这两者。
Web应用程序最重要的REST原则是客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的。从客户端到服务器的每个请求都必须包含理解请求所必需的信息。如果服务器在请求之间的任何时间点重启，客户端不会得到通知。此外，无状态请求可以由任何可用服务器回答，这十分适合云计算之类的环境。客户端可以缓存数据以改进性能。
在服务器端，应用程序状态和功能可以分为各种资源。资源是一个有趣的概念实体，它向客户端公开。资源的例子有：应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用URI (Universal Resource Identifier) 得到一个惟一的地址。所有资源都共享统一的界面，以便在客户端和服务器之间传输状态。使用的是标准的HTTP方法，比如GET、PUT、POST 和 DELETE。Hypermedia是应用程序状态的引擎，资源表示通过超链接互联。

RESTful Web服务与RPC Web服务

REST指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是RESTful，RESTful Web服务（也称为RESTful Web API）是一个使用HTTP并遵循REST原则的Web服务。
      使用RPC样式架构构建的基于SOAP的Web服务成为实现SOA最常用的方法。RPC样式的Web服务客户端将一个装满数据的信封（包括方法和参数信息）通过HTTP发送到服务器。服务器打开信封并使用传入参数执行指定的方法。方法的结果打包到一个信封并作为响应发回客户端。客户端收到响应并打开信封。每个对象都有自己独特的方法以及仅公开一个URI的RPC样式的Web服务，URI表示单个端点。它忽略HTTP的大部分特性且仅支持POST方法。
      由于轻量级以及通过HTTP直接传输数据的特性，Web服务的RESTful方法已经成为最常见的替代方法。可以使用各种语言（比如Java、Perl、Ruby、Python、PHP 和Javascript[包括Ajax]）实现客户端。RESTful Web服务通常可以通过自动客户端或代表用户的应用程序访问。但是，这种服务的简便性让用户能够与之直接交互，使用它们的Web浏览器构建一个GET URL并读取返回的内容。
     在RPC样式的架构中，关注点在于方法，而在REST样式的架构中，关注点在于资源。
     REST-RPC混合架构--REST-RPC混合Web服务不使用信封包装方法、参数和数据，而是直接通过HTTP传输数据，这与REST样式的Web服务是类似的。但是它不使用标准的HTTP方法操作资源。它在HTTP请求的URI部分存储方法信息。

REST与SOAP之比较

标题“REST与SOAP之比较”确实有些让人误解。REST是代表性状态传输的名称首字母缩写，与其说它是标准，不如说是一种风格。众多从事Web服务的软件设计师们认为SOAP过度复杂，于是，类似eBay和Google的服务都采用了REST风格的约束来暴露其大量数据。与其将REST和SOAP进行比较，不如将REST将和SOA进行比较。REST是一个体系结构类型。而SOAP是一个消息传递协议。REST应用程序可能使用SOAP协议，但是在大多数的情况下，REST应用程序只是简单地使用基于HTTP的XML传递消。REST依赖一套简单的“动词”，把所有的复杂性都转移到了指定资源的“名词”中。与此不同，SOAP却有一套相当复杂的XML格式化命令和数据传输选项。

为了对REST的Web服务有一个比较感性的认识，下面列举了一个例子对比。
① 非REST风格的Web使用GET调用远程过程：
GET /adduser?name=Robert HTTP/1.1

② 遵循REST的调用：
         POST /users HTTP/1.1
         Host: myserver
         Content-Type: application/xml

<?xml version="1.0"?>
         <user>
           <name>Robert</name>
         </user>
      REST服务（RESTful Service）是一种基于HTTP和REST准则的轻量级Web服务，这类服务可以看作是一系列资源的集合，服务的定义可以视为以下三个切面的组合：
I、访问web service的URI，如：http://example.com/resourece。
II、Web Service所支持的数据MIME类型，如：JSON、XML、YAML等。
III、Web Service使用的HTTP协议支持的操作，如：GET、POST、PUT、DELETE。

2、REST性能测试工具

LR对基于SOAP协议的webservice已经有了较好的支持，但是对于REST风格的webservice目前还没有提供支持，可以利用LR中自定义http协议来模拟REST请求以实现对REST的支持，可能会因为测试场景的复杂度实现起来比较复杂。用于测试webservice的soapUI工具也支持对REST服务的测试，不过soapUI工具最大的不足是没有脚本的支持，对于一些特殊情况下可能存在问题，比如某些参数值依赖其他的服务的结果而需要关联时。开源性能测试工具Jemter 2.10版本中没有直接提供REST取样器，是否可以使用HTTP或XML-RPC取样器来实现REST的性能测试，以及是否存在对REST提供支持的扩展插件还有待学习验证。另外有一款小巧的专门针对REST的测试工具restclient可以对REST进行功能测试，可以做一些性能测试前的功能验证等测试工作，restclient提供了非常丰富的Content-type类型（上百种），GUI简介易用，如下图所示。

3、使用soapUI测试REST服务

3.1 在soapUI中新建项目

soapUI把REST服务、资源和操作组织成了一个层次结构，如下图所示：

项目定义：位于最上层，项目可以包含多个服务定义；
      服务定义：服务其实是对多个REST资源的分组，如上例的BookStoreService服务；
      资源定义：具体描述该资源的名称、URI、参数等属性；
      方法定义：针对每个资源的方法，包括GET、POST、PUT、DELETE等类型的方法；
      操作定义：每个方法可以建立一个或多个请求，比如XML格式或JSON格式的请求，这些请求才是真正被soapUI所调用执行的。每个请求可以设置丰富的消息，例如自定义请求头等。运行了该请求后，就能以各种方式查看运行结果了。

以下展示具体在soapUI中新建项目的操作步骤：
① 打开soapUI，创建工程；

② 弹出创建工程窗口，输入新建项目的名称并勾选创建REST服务对话框，点击OK按钮；

③ 弹出创建REST服务窗口，输入接口的域名地址，勾选创建REST资源对话框，点击OK按钮；

④ 弹出New REST Resource窗口，输入名称和resource URL，点击OK按钮；

⑤ 弹出 New REST Method窗口，输入方法名称，选择请求方法，点击OK按钮；

⑥ 双击请求，在如下窗口中可以队请求进行设置，Accept设置接受的媒体类型，左下方可以设置请求的属性和参数，右下方设置认证、自定义头、附件等信息。

新建完成一个项目后点击右上方的三角按钮即可执行了，在界面展示了执行消息和结果。对于测试来说需要对运行结果进行验证，在soapUI中需要建立测试用例（Testcase）并加入断言来进行验证结果。

3.2 在soapUI中新建测试用例

在soapUI中测试用例同样是一个层次结构，如下图所示：

TestSuite：测试套，也即是测试用例集，其中可以加入多个TestCase
TestCase：测试用例，可以包含多个测试步骤
TestStep：测试步骤，有多种类型，如REST请求、Groovy脚本等，TestStep还支持分支调转操作，根据特定的条件从一个step调转到其他step，而改变执行顺序。
在soapUI中新建测试用例的方式有两种，一种是自动创建，直接在操作名称上右键点击新建测试用例，输入相关信息来完成测试用例创建，如下图所示：

另一种是手动创建，在项目名称上右键点击新建测试套，在弹出的窗口中输入相关信息来完成测试用例的创建，如下图所示：

无论采用哪种方式创建测试用例，最终的测试用例如下图所示，与方法的操作界面类似，左下方可以设置和自定义属性，右下方可以设置认证、自定义头等信息。

3.2.1 验证结果

测试用例新建完后需要增加断言（Assertions）来验证结果，也就是相当于LR中的检查点。soapUI支持如下图所示的多种断言来对response进行判断。可以使用XPath Match和Script Assertions类型的断言对xml或json格式的response进行判断。要添加断言点击上图所示的Assertions按钮。

完成以上测试用例和断言的创建后，点击三角按钮就可以运行测试用例了，可以在测试套、测试用例等不同层级上执行。

3.2.2 性能测试

性能测试在soapUI中称为Load Test，正对一个TestCase可以建立一个或多个Load Test，这些Load Test会自动把TestCase中的所有步骤添加到其中，在运行的时候，soapUI使用多线程来运行这些TestStep，同时监控它们的运行时间等指标。只需在Load Test上右键点击New LoadTest，输入名称即可创建一个性能测试，如下图所示，可以设置运行线程数、并发策略、迭代时间等，主界面实时显示运行时响应时间、TPS、错误数等监控数据，点击右上角的图像按钮可以显示监控图形。

参考资料

使用soapUI测试rest服务：http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-soapui/
最佳实践：更好的设计你的REST API：http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/1103_chenyan_restapi/
基于REST的web服务基础：http://www.ibm.com/developerworks/cn/webservices/ws-restful/