كتابة سكربت اختبار الأداء

لماذا يهم

نادراً ما يفشل السكربت المعطوب فشلاً ظاهراً. فالطلبات المرفوضة تعود في أجزاء من الألف من الثانية، وقد تصل صفحات الخطأ بالحالة 200 OK، والتشغيل الذي رُفضت معظم طلباته قد يُظهر أزمنة استجابة أفضل من النظام الحقيقي. وعندها تُبنى قرارات الإصدار والسعة على حمل لم يحدث قط.

وبالنسبة إلى المختبِر، فكتابة السكربت هي الموضع الذي يلتقي فيه نموذج عبء العمل بالنظام الحقيقي: أيّ القيم يُصدرها الخادم لكل جلسة، وأيّ بيانات اختبار تستهلكها كل رحلة، وكيف تُعرف الاستجابة الصحيحة. وهذه الإجابات تحدد هل يمكن الوثوق بالنتائج.

التسجيل أو الكتابة، والمعاملات والمؤقّتات

يمكنك أن تسجّل السكربت أو تكتبه. تسجيل الرحلة (Recording) يلتقط حركة الشبكة (Traffic) بينما تنقر عبر خطواتها: فمسجّل JMeter المسمّى HTTP(S) Test Script Recorder يعمل وسيطاً (Proxy) بين المتصفح والخادم، وتوفّر Grafana محوّلاً من تسجيل المتصفح (ملف HAR) إلى سكربت k6. والتسجيل سريع لكنه يلتقط كل شيء: استدعاءات التحليلات، وموارد أطراف ثالثة لا يحق لك اختبار حملها، وكل قيمة أصدرها الخادم ذلك اليوم. أما الكتابة من عقد الواجهة البرمجية أو من لوحة الشبكة في المتصفح فتعطي طلبات أقل وأنظف، وهي المعتادة للواجهات البرمجية؛ وكثير من المختبِرين يسجّلون أولاً ليروا ما يُرسَل، ثم يعيدون الكتابة.

وفي الحالتين، ابنِ السكربت من المعاملات (Transactions): مجموعات مسمّاة من الطلبات تشكّل خطوة واحدة للمستخدم، مثل «تسجيل الدخول»، يُقاس زمنها معاً مقابل أهداف زمن الاستجابة. يستخدم JMeter لذلك Transaction Controller، ويستخدم k6 الدالة group(). وتضيف المؤقّتات (Timers) زمن التفكير بين المعاملات، حتى لا يُحسب التوقف زمنَ استجابة. وخطة JMeter أدناه تُظهر كل الأجزاء المستخدمة في هذا الدرس.

Test Plan: checkout
└─ Thread Group: 200 threads, ramp-up 300 s, duration 2,100 s (ramp-up included)
   ├─ CSV Data Set Config: users.csv -> email, password, sku
   ├─ HTTP Cookie Manager: one cookie store per thread (session cookies)
   ├─ Transaction Controller: 01 log in
   │  └─ HTTP Request: POST /api/login
   │     ├─ JSON Extractor: $.csrfToken -> csrf (default value NOT_FOUND)
   │     └─ Response Assertion: response code equals 200
   ├─ Flow Control Action: pause (think time, outside the transactions)
   │  └─ Uniform Random Timer: 3,000 ms + random 0 to 4,000 ms
   └─ Transaction Controller: 02 add to cart
      └─ HTTP Request: POST /api/cart/items
         ├─ HTTP Header Manager: X-CSRF-Token = ${csrf}
         └─ JSON Assertion: $.sku equals ${sku}

جرّبها: مولّد اختبارات الطلبات المتزامنة

ربط القيم الديناميكية والتغذية بالبيانات

ربط القيم الديناميكية (Correlation) يعني التقاط قيمة متغيرة من استجابة وإرسالها في طلب لاحق: معرّفات الجلسات؛ وقيم CSRF، وهي رموز مكافحة التزوير التي يضعها الخادم في حقل مخفي من النموذج أو في جسم JSON وينتظر عودتها مع كل تغيير؛ ومعرّفات ما أنشأه السكربت مثل طلب الشراء. والسكربت المسجَّل يحمل قيم يوم التسجيل، وقد انتهت صلاحيتها أو صارت تخص جلسة أخرى. وملفات تعريف الارتباط الخاصة بالجلسة هي الحالة السهلة: فمدير ملفات تعريف الارتباط في JMeter (HTTP Cookie Manager) ووعاء ملفات تعريف الارتباط (Cookie Jar) في k6 يحفظانها ويعيدان إرسالها لكل مستخدم افتراضي كما يفعل المتصفح. أما القيم الأخرى في أجسام الطلبات والترويسات والروابط فتربطها بنفسك، بأربع خطوات.

والتغذية بالبيانات (Parameterisation) تستبدل القيم الثابتة بمتغيرات من ملف بيانات، فيصبح كل مستخدم افتراضي شخصاً مختلفاً له حسابه ومنتجه وحمولة طلبه (Payload)، مثل عبارة بحث أو عنوان توصيل. فالحساب المشترك يعني جلسة واحدة وسلة واحدة وصفوف قاعدة البيانات نفسها للجميع، ومعرّف المنتج الواحد يعني أن كل صفحات المنتج قد تأتي من ذاكرة التخزين المؤقت (Cache). والبيانات التي تستهلكها الرحلة، مثل عناوين البريد للتسجيل في الموقع أو القسائم التي تُستخدم مرة واحدة، تحتاج إلى صف لكل تكرار (Iteration) لا لكل مستخدم. يقرأ JMeter الملف عبر CSV Data Set Config، ويقرؤه k6 بالدالة open() مع SharedArray.

• البحث: سجّل الرحلة مرتين، أو بحسابين، وقارن؛ فالقيم التي تختلف وجاءت من استجابة سابقة هي المرشحة.
• الاستخراج: مباشرةً بعد الاستجابة التي تُصدر القيمة، بمسار JSON أو تعبير نمطي (Regular Expression) أو محدِّد CSS أو بالنص المحيط بها (Boundaries)؛ ويقرأ k6 القيمة بالدالة res.json() أو بالبحث في جسم الاستجابة.
• الاستبدال: استخدم المتغير في كل موضع ظهرت فيه القيمة المسجّلة، في أجسام الطلبات والترويسات والروابط.
• التحقق: افحص أن الاستخراج وجد شيئاً؛ فالقيمة الافتراضية مثل NOT_FOUND تُظهر الفشل بدلاً من إرسال قيمة فارغة.

Recorded value replayed (not correlated)
POST /api/cart/items
X-CSRF-Token: 5d0b8a42                                  <- from the recording day
-> 403 Forbidden, for every virtual user

Correlated and parameterised
POST /api/login
{"email":"lt.user0007@example.com","password":"..."}    <- row 7 of users.csv
-> 200 OK
   Set-Cookie: sid=Q7mT2xVb; Path=/; Secure; HttpOnly   <- kept by the cookie jar
   {"csrfToken":"f3a9c1e7"}                             <- extract: csrf

POST /api/cart/items
Cookie: sid=Q7mT2xVb                                    <- sent by the cookie jar
X-CSRF-Token: f3a9c1e7                                  <- send: csrf
{"sku":"SKU-10482","qty":1}                             <- row 7 of users.csv
-> 201 Created  {"sku":"SKU-10482","qty":1}             <- check: same SKU

جرّبها: مولّد بيانات اختبار التحميل جرّبها: مولّد CSV لـ JMeter جرّبها: مولّد مجموعات بيانات CSV

زمن التفكير والإيقاع وفحوص الاستجابة

أعطاك نموذج عبء العمل زمن التفكير (Think Time) والإيقاع (Pacing)؛ وفي السكربت لا يأخذان إلا بضعة أسطر. توقّف عشوائياً بين الخطوات: sleep(3 + Math.random() * 4) في k6، أو المؤقّت Uniform Random Timer في JMeter. وللإيقاع، اترك للأداة ضبط المعدّل (منفّذات معدّل الوصول في k6، والمؤقّت Constant Throughput Timer في JMeter)، أو توقّف بقية الفاصل الزمني لكل تكرار. فبلا توقف يُرسل بضعة مستخدمين افتراضيين حركة أشخاص كثيرين، ولا يعود الاختبار يطبّق الحمل الذي وصفه النموذج.

تقيس أداة الحمل زمن كل استجابة أياً كان محتواها، فبلا فحوص يُحسب الخطأ السريع نجاحاً سريعاً. ورموز الحالة 4xx و5xx تُكتشف افتراضياً: يَسِم JMeter العيّنة (Sample)، أي سجلّه لطلب واحد، بالفشل، ويحسبها k6 في http_req_failed. لكن إخفاقات كثيرة تصل بحالة نجاح: صفحة تسجيل الدخول بعد ضياع الجلسة، أو صفحة خطأ بالحالة 200 OK، أو جسم يقول "status":"error"، أو نتيجة بحث فارغة بسبب بيانات خاطئة. فافحص (Check) في كل استجابة حالتها وشيئاً لا تحتويه إلا الاستجابة الصحيحة.

• افحص محتوى يثبت أن الخطوة نجحت، مثل قيمة حقل أو اسم المنتج، لا نصاً يظهر في كل صفحة.
• اجعل الفحوص الفاشلة مؤثّرة: في k6 لا يُفشل check() الفاشل التشغيلَ إلا عبر عتبة (Threshold) مثل checks: ['rate>0.99']؛ وفي JMeter يَسِم التأكيد (Assertion) الفاشل العيّنة بالفشل.
• أنهِ الرحلة المعطوبة: إذا فشل تسجيل الدخول فأوقف التكرار بدلاً من إرسال الخطوات الباقية بقيمة فارغة، لكن أبقِ التوقف، وإلا أعاد المستخدم الفاشل محاولة الدخول بأقصى سرعة.

جرّبها: مولّد بيانات اختبار الأداء

مخطط الحمل والتحقق بمستخدم واحد وسعة مولّد الحمل

مخطط الحمل (Load Profile) إعدادات وليس شيفرة الرحلة. وله عادةً ثلاث مراحل: الصعود التدريجي (Ramp-up) يضيف المستخدمين الافتراضيين شيئاً فشيئاً، والحالة المستقرة (Steady State) تُبقي الحمل المستهدف ثابتاً أثناء القياس، والهبوط التدريجي (Ramp-down) يُخرجهم. في k6 تكون كل مرحلة عنصراً في stages، أو تختار منفّذ سيناريو؛ وفي مجموعة خيوط JMeter تحدد عدد الخيوط (Threads)، وكل خيط مستخدم افتراضي واحد، وفترة الصعود التدريجي، والمدة، وهي تشمل فترة الصعود (والمجموعة القياسية لا تدعم الهبوط التدريجي). واختيار المخطط موضوع الدرس التالي عن اختبار الحمل. أبقِ المخطط والعنوان الأساسي وملف البيانات خارج شيفرة الرحلة، ليعمل السكربت نفسه بمستخدم واحد أو بمستخدمين كثيرين.

قبل أي حمل، شغّل مستخدماً افتراضياً واحداً لتكرار واحد مع سجلّ تفصيلي كامل للطلبات والاستجابات (Full Logging): View Results Tree في JMeter، أو --http-debug=full في k6. اقرأ كل طلب واستجابة، وتأكد أن كل قيمة مستخرجة جديدة وأن طلب الشراء موجود للمستخدم والمنتج الصحيحين. كرّر بضعة تكرارات وسجّل زمن كل معاملة: هذا خط الأساس لمستخدم واحد (Single-user Baseline) الذي تُقارن به نتائج الحمل، والخطوة البطيئة لمستخدم واحد نتيجةٌ تستحق الإبلاغ منذ الآن. ثم شغّل بضعة مستخدمين لبضع دقائق لكشف الحسابات المشتركة والبيانات المتصادمة ونفاد الصفوف.

• لمولّد الحمل (Load Generator) حدود: إذا تشبّع معالجه أو ذاكرته أو شبكته اصطفّت الطلبات داخله، وقاس التشغيلُ المولّدَ لا النظام. راقب موارده، وشغّل JMeter دون الواجهة الرسومية (Non-GUI Mode) ودون مستمعات التصحيح مثل View Results Tree، وفعّل في k6 الخيار discardResponseBodies واطلب responseType: 'text' فقط في الطلبات التي يقرأ فحصٌ جسم استجابتها.
• إذا لم يكفِ جهاز واحد فوزّع الحمل وأعطِ كل مولّد شريحته من ملف البيانات، وإلا سجّل مولّدان الدخول بالمستخدمين أنفسهم.

جرّبها: محلّل زمن الاستجابة

مثال تطبيقي: بداية سكربت إتمام الشراء في k6

في بيئة الاختبار لمتجر إلكتروني ⁦500⁩ حساب اختبار في الملف users.csv، وفي كل صف بريد إلكتروني وكلمة مرور ورمز منتج (SKU). يغطي السكربت أدناه أول خطوتين من إتمام الشراء، والخطوات الباقية تتبع النمط نفسه. أما ملف تعريف الارتباط الخاص بالجلسة فينتقل في وعاء k6 دون أي شيفرة.

• البيانات: تحمّل SharedArray الملف مرة واحدة لكل المستخدمين الافتراضيين، ويعطي __VU (⁦1⁩ و⁦2⁩ و⁦3⁩ …) كلاً منهم صفّه: ⁦200⁩ مستخدم، ⁦200⁩ حساب. والتقسيم البسيط بـsplit يفترض قيماً بلا فواصل ولا علامات اقتباس.
• ربط القيم: تذهب csrfToken المأخوذة من استجابة تسجيل الدخول إلى X-CSRF-Token؛ وإذا غابت فشل فحص وانتهى التكرار بعد توقف.
• العتبات: يفشل التشغيل إذا فشل ⁦1%⁩ من الفحوص أو أكثر، أو بلغ p95 لخطوة السلة ⁦800⁩ ms.
• المخطط: ⁦5⁩ دقائق من الصعود التدريجي إلى ⁦200⁩ مستخدم، و⁦30⁩ دقيقة من الحالة المستقرة، و⁦3⁩ دقائق من الهبوط التدريجي. وتحقق أولاً بالأمر k6 run --vus 1 --iterations 1 --http-debug=full -e BASE_URL=https://staging.example checkout.js.

import http from 'k6/http';
import { check, group, sleep } from 'k6';
import { SharedArray } from 'k6/data';

// users.csv: a header row, then one test account per row: email,password,sku
const users = new SharedArray('users', () =>
  open('./users.csv').split(/\r?\n/).slice(1).filter(Boolean).map((l) => l.split(',')));

export const options = {
  stages: [
    { duration: '5m', target: 200 },  // ramp-up
    { duration: '30m', target: 200 }, // steady state
    { duration: '3m', target: 0 },    // ramp-down
  ],
  thresholds: {
    checks: ['rate>0.99'],
    'http_req_duration{name:add-to-cart}': ['p(95)<800'],
  },
};

const BASE = __ENV.BASE_URL;
const think = () => sleep(3 + Math.random() * 4); // think time: random 3 to 7 s

function field(res, path) { // one JSON field, or null when the body is not JSON
  try { const v = res.json(path); return v === undefined ? null : v; }
  catch (e) { return null; }
}

export default function () {
  const [email, password, sku] = users[(__VU - 1) % users.length]; // own row per VU

  const csrf = group('01 log in', () => {
    const res = http.post(`${BASE}/api/login`, JSON.stringify({ email, password }), {
      headers: { 'Content-Type': 'application/json' }, tags: { name: 'login' },
    });
    const token = field(res, 'csrfToken'); // correlation: extract the dynamic value
    check(res, {
      'login: status 200': (r) => r.status === 200,
      'login: CSRF value received': () => !!token,
    });
    return token;
  });
  if (!csrf) { think(); return; } // end the iteration after a pause: the check failed
  think();

  group('02 add to cart', () => {
    const res = http.post(`${BASE}/api/cart/items`, JSON.stringify({ sku, qty: 1 }), {
      headers: { 'Content-Type': 'application/json', 'X-CSRF-Token': csrf },
      tags: { name: 'add-to-cart' },
    });
    check(res, {
      'cart: status 201': (r) => r.status === 201,
      'cart: line has this SKU': (r) => field(r, 'sku') === sku,
    });
  });
  think();
}

أسئلة شائعة

المراجع

• Certified Tester Performance Testing (CT-PT)ISTQB · 2018منهج ISTQB التخصصي لاختبار الأداء: المفاهيم الأساسية وقياسات الأداء وأنشطة الاختبار ومهامه والأدوات.
• Grafana k6 documentationGrafana Labsالتوثيق الرسمي لأداة Grafana k6، وهي أداة مفتوحة المصدر وقابلة للتوسعة لاختبار الحمل والأداء.
• Apache JMeter User's ManualApache Software Foundationكيف تُبنى اختبارات الحمل وتُعامَل بالمعاملات وتُشغَّل في JMeter، وكيف تُقرأ مستمعاته وتقاريره.
• ISTQB GlossaryISTQBالتعريفات القياسية لمصطلحات الاختبار — حالة الاختبار واختبار الانحدار والخطورة والأولوية وتحليل القيم الحدّية وغيرها.