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編輯導語：一件產品的完成，最重要的一環便是它的性能，好產品的性能必定是被人們所需要的。這篇文章詳細闡述了產品性能需求的重要性，推薦想要了解性能要求的童鞋閱讀。

我剛工作時，和政府部門做了個產品，功能就是個表單錄入，錄入完保存到系統。拿去給用戶演示，一切很完美。

但是當開始試運行時，出現了問題——單據錄入完成后，保存無反應。

后來一看是用戶在每次會同時錄入很多條內容，在保存100條數據要30s才能保存成功。500條數據直接保存失敗。

當然，這是我的問題，忽略了對性能的要求。

性能的重要性不必細說，有些數據表明：近80%的用戶反饋應用響應時間慢、點擊沒反應等性能問題。

一般在公司里會有專門的測試人員對系統進行性能測試，而對于性能的標準，具體性能指標多少合適，測試同學是不清楚的。

這個時候就需要產品狗們提出性能要求，給測試同學作參考。

接下來我們說說性能需求咋提以及性能指標。

文章較長，建議收藏吃灰~

一、性能需求什么時候提

性能需求屬于非功能需求，一般在需求文檔內需要有單獨模塊對性能做說明。

在寫需求文檔的時候就可以把性能需求一起規定好，在需求評審時也要評審下性能需求，讓各方達成一致。

研發同學在做技術設計時考慮進來，避免在項目后期，出現重大性能問題。

測試同學在準備測試用例時，把性能也提前規劃進來，提前準備好測試方案。

另外性能測試也會占用一定的項目時間，需要在制定項目計劃時，把性能測試的時間也納入計劃中。

二、性能需求怎么提

性能需求是指對系統性能進行規范化描述，提出明確、合理的性能指標要求。

主要分為2個方面：

1.系統整體性能需求

主要指標包括

在線用戶數數量：如支持在線用戶數200w
平穩運行時間：如7×24h
平均響應時間：如頁面打開時間低于2s。（對于一些主要頁面可以在做單獨性能要求）
CPU：CPU使用率＜75%

2.不同功能/接口性能需求

由于不同功能、不同接口的使用頻率、重要程度不同，我們可以對不同功能、不同接口單獨提出性能需求。

可以從下邊幾個標準來確定需要單獨明確的功能/接口

高頻：系統中高頻率使用的功能，高頻調用的接口，像刷動態
關鍵：系統中不能出現問題的功能，像登錄、注冊、支付
特色：系統中的亮點功能，產品的賣點，比如處方合理性審核系統、風險監控系統，還有像交友的在線匹配功能。
涉及大量數據：比如說報表查詢。

舉個“登錄”功能的例子：

并發用戶數500，響應時間2s，TPS到500/s，CPU不得超過75%。

下邊我們詳細說說性能指標以及性能指標的標準

三、常見的性能指標有哪些

主要有響應時間、并發數、吞吐量、CPU等，對于App需要關注FPS、啟動時間、耗電量等。

我們一個個看看：

1. 響應時間——最直觀的表現

“系統應該讓用戶知道發生了什么，在適當的時間內做出適當的反饋。”尼爾森可用性十原則——狀態可見性

在尼爾森可用性十原則中的“狀態可見性原則”提到的“適當的時間”就可以理解為響應時間。

站在用戶角度描述就是點擊一下按鈕，系統在頁面上給出反饋的時間。這個反饋時間是用戶最能直觀感受到的，也是對用戶體驗影響最大的地方。

當響應時間＞5秒后，74%的PC端用戶、50%以上的App用戶會選擇放棄操作，30%的用戶會選擇卸載應用，33%以上的用戶會轉身使用競品。

嚇人不？

我們接著看下響應時間的定義：提交請求和返回該請求的響應之間使用的時間。主要由網絡傳輸時間和業務處理、數據處理時間組成。

而對于產品來說，需要關注的是頁面響應時間，就算接口處理完成，數據傳到客戶端上了，在前端也需要解析出來，也會消耗一定時間。

響應時間多長才能滿足要求呢？

之前有個2-5-10原則，而現在隨著技術、硬件的更新換代，響應時間也有了1-3-5標準。

即1s內用戶完全可以接受，3s內用戶覺得還可以，5s用戶就會開始焦躁不安。

當然這只是個通用標準，不是個固定標準。我們在提出需求時，可以結合業務重要性、數據量大小、使用頻次來做綜合考慮。

舉個例子：導出excel報表。對于很多B端產品，這是個剛需、高頻的功能。

我們可以這樣提出性能要求：

1萬條數據，導出完成用時3s。
3萬條數據，導出完成用時5s。
10萬條數據，導出完成用時8s。

我從網上找到一些響應時間參考指標，大家可以看下：

互聯網企業：500毫秒以下，例如淘寶業務10毫秒左右。
金融企業：1秒以下為佳，部分復雜業務3秒以下。
保險企業：3秒以下為佳。
制造業：5秒以下為佳。

2. 并發用戶數——籠統也直觀的指標

并發用戶數的定義是每秒同時向服務器提交請求的用戶總數量。

關于并發用戶數有2個理解：

多個用戶同一時間做不同操作，比如多個用戶有發動態的，有刷動態的。
多個用戶同一時間做同一個操作，比如多個用戶一起發動態。

對于這2個理解，在性能需求上可以分開提，比如：

系統支持并發用戶數500
發布動態：支持300人并發發布動態。

有幾種并發用戶數評估方法，大家可以看下：

1）公式1：

n：平均每天的訪問用戶數。App可以直接用日活代替。

L：一天內用戶從登錄到退出的平均時間，可以理解為平均用戶使用時長。

T：考察時間長度，一天內多長時間有用戶在使用系統。

舉個例子:

App日活是10w，用戶平均使用時長是10min，用戶每天活躍時間大約是從早上10點到晚上10點。

公式里的n=10w，L=10min，T=12h

C=（10w×10min）/12h，時間單位統一成秒

C=（10w×10×60）/（12×3600）≈1388人/秒

峰值C’=1388×3×根號1388≈1500人/秒

提需求時可以以峰值并發用戶數為準

2）公式2：

C=（用戶總量/統計時間）*影響因子

影響因子一般為3

比如App的每天晚上8點-10點用戶最活躍，且活躍用戶有8w。

8w/2h×3≈33人/秒

3）公式3：

根據80~20原則：80%的請求在20%的時間內產生。然后結合PV一起算（注意不是UV，因為一個用UV產生多個PV）

比如1天的PV有100w

先算80%的PV：100w×80%=80w

20%的時間：24h×20%=4.8，換算出秒，就是4.8×3600=17280秒

并發數就是：80w/17280=46人/秒

如果是B端私有化部署的產品，一般使用人數比較固定，我們可以從企業人員數量做評估：用戶數量×比例，比例可以視具體情況而定，一般取8%-20%。

當然這些都是評估方法，得出的具體數據量只是做個參考。

3. 吞吐量——衡量系統處理能力的重要指標。

吞吐量是指單位時間內系統能處理的請求數量，體現著系統處理請求的能力。

吞吐量的量化指標有：TPS（每秒事務數）、QPS（每秒查詢數）

TPS：是指事務數/秒。一個事務是指服務器發送請求，服務器做出反應的過程。

整體過程就是：用戶做出操作>>請求服務器>>服務器處理>>服務器處理完成返回到用戶。

每秒能完成多少個流程就是多少個TPS

簡單理解：就是登錄一次算一個事務，每秒能完成2個登錄事務，就是2個TPS。

QPS：是指每秒查詢率。指一臺服務器每秒能夠響應的查詢次數。

QPS 基本類似于 TPS，不同的是：在完成一個事務時，會存在多次查詢服務器，所以應該是TPS≤QPS。

另外TPS、QPS響應時間與并發用戶數有關系，對應的公式是：

TPS=并發用戶數/平均響應時間。

當性能測試完，測試說500TPS，我們要有個大約概念，如果響應時間按1s算，那并發數就是500。

一般的標準有：

互聯網電子商務：10000TPS~100000TPS,例如天貓5萬TPS
互聯網中型網站：100TPS~500TPS
互聯網小型網站: 50TPS~100TPS

4. CPU

CPU指標主要指的CPU利用率。

程序在運行的時候，會使用CPU做處理計算。就會占用CPU的空間，如果占用過多，系統就會出現卡頓、無響應的情況。

CPU標準：

CPU＜20％的利用率為資源空閑
在20％～60％之間表示資源使用穩定
在60％～80％之間表示資源使用飽和

當＞75%時，就需要關注了。

對于web端，一般指服務器的CPU。而對于移動端，常指手機的CPU 。

App的CPU一般在20-40%，最多不能超過75%，如果長時間cpu利用率過高，就會產生發燙、閃退。

5. 內存

內存主要是運行處理CPU發出的指令，在內存里處理完畢后，再反饋給CPU。

在網絡上或者硬盤上加載的資源，一定會通過內存交換，可以理解為：頁面加載出來的圖片、文字會暫時存到內存里的，處理完成后就刪掉。

內存和CPU類似，資源都是有限的，如果占用過多，會出現卡頓或閃退的現象。

內存常內存使用率做為指標，一般＜70%。

6. 磁盤吞吐量

磁盤吞吐量是指單位時間內通過磁盤的數據量，主要是每秒的讀、寫請求大小。

一般用磁盤繁忙率來確定性能，磁盤繁忙率要＜70%。

這個指標了解即可。

7. 網絡吞吐量

是指有每秒有多少兆流量進出，一般情況下不能超過設備最大傳輸能力的70%。

這個指標了解即可。

8. 錯誤率

錯誤率=(失敗事務數/事務總數)*100%。

在一定并發下，循環調用某個接口，會出現接口報錯的情況。錯誤率正常情況下要為0。

在高并發的情況下錯誤率一般要低于0.6%，就是成功率要高于99.4%。

這個指標了解即可。

像CPU、內存、磁盤、網絡是指服務器的資源利用率，主要是對公司內部來說。

性能測試的同學對于這些指標的標準都很清楚，對于我們產品，需要明白這些定義與具體標準即可，性能需求提不提問題都不大。

四、移動端需要關注的性能指標

1. FPS

FPS是指每秒顯示的幀數，主要用來體現出app的流暢度。

App的FPS一般＞24幀/秒，最好是60幀/秒。

FPS的越高并不意味著越流暢，FPS低也不意味著頁面卡。

還需要關注幀率的穩定性。如果一直都是低幀率，卡頓現象感受不明顯，如果幀率忽高忽低，就會有明顯的掉幀、卡頓現象。

對于游戲類app幀率要求較高，對于非游戲類app，我認為只要能保證沒有明顯的卡頓現象就可以了。

2. 耗電量

在App中，CPU處理、藍牙、定位、傳感器、GPU（圖形處理）都會加快耗電量。

對于不同的App單位時間耗電量是不同的，耗電量的標準可以通過對比得出：

與歷史版本間進行對比。如果新版本與上一個版本單位時間內耗電量相差過多，則需要優化。
與競品對比，如果比競品多了10%以上的耗電量，也需要優化。

3. App啟動時間

在說響應時間的時候，我們提到1-3-5原則，5s的時候用戶已經開始焦慮了。

而App的啟動時間，是用戶感知到的第一個時間段，直接影響用戶對App的首要體驗，第一次留不住，讓用戶再回來就更難了。

App的響應時間標準是最大不能超過5s。

如果啟動時間過長，該優化就優化。

當然也可以對于歷史版本與競品進行對比，看看自家App的水平在哪。像支付寶，啟動時間是秒開。

性能指標一般就以上這些，大家需要理解下。

五、性能需求達不到怎么辦

一般性能測試同學在測試完成后，會給出對應的性能測試報告，我們可以通過解讀性能報告的內容來判斷是否需要優化性能。

在我的工作經歷中，很多時候會出現性能不達標的情況，如果性能需求不滿足，我們可以按照以下方式確定：

1. 重新分析指標合不合理

一般在評估時會對性能要求過高，需要重新定義性能指標再做判斷。

2. 判斷實際性能與性能需求是否相差太多

如果相差不大，可以先發版，延期處理性能問題。

如果相差太大，不能接受，就要與研發溝通，確定是否有優化方案、優化方案內容、優化是否會導致延期。

如果會引起延期，就要和領導反饋，以及同步各方。

六、如何從產品設計上提高性能

性能問題歸根到底是技術問題，而為了達到更好的性能指標，達到最好的用戶體驗，我們也可以從產品設計上整點花樣。

采用tab頁的方式：同一個頁面數據過多時，使用tab頁分開加載。
分頁加載：一次加載10條/20條等。
盡量不采用全屏加載的方式，使用懶加載、預加載。
懶加載：比如圖片先展示縮略圖，然后點擊查看原圖。
預加載：提前把內容加載好，用戶進入到頁面時，可以直接看。有些app的開屏廣告就是提前預加載好，用戶下次點擊進入時可以直接觀看。
連接超時后進行情感化提示：設置超時時間10s，當超時后，通過有趣的方式提示用戶。
“欺騙”用戶：在頁面顯示操作成功，但是后端還在處理。微信發朋友圈時，就算在斷網的情況下也是可以發布出來，但是就自己能看到，等聯網后才能成功發布出來。

上邊的幾種方式雖然是和技術相關的，但是這些是直接影響產品用戶體驗，還是需要我們產品提出。

另外對于緩解用戶的焦慮感，可以使用有趣、好玩的加載動畫，分散用戶的注意力。

也可以采用進度條來體現系統處理的進度。對于處理時間確實很長的，給用戶個大約用時，讓用戶有個心理預期。

七、總結

性能需求是個容易忽視，卻無比重要的地方。如果你一直忽略性能需求，下次的需求文檔里一定要寫上。

如果你不提，一上線系統卡成狗，你是產品，就是你的鍋。

本文由 @王大鹿原創發布于人人都是產品經理。未經許可，禁止轉載

題圖來自Unsplash，基于CC0協議

這是 pkg.go.dev 設計與實現的第二篇：本地搭建一個 pkg.go.dev。

為了更好了解這個項目，我們嘗試在本地搭建一個。這里假定你在本地安裝好了 postgres，同時設置了 postgres 賬號的密碼為 123456，并執行了上文提到的遷移程序，創建好了需要的數據表。

本地搭建可以基于 Docker，本文采用非 Docker 的方式。

Frontend

最簡單的啟動 Frontend 的方式是直接執行如下命令：

$ go run cmd/frontend/main.go

發現報錯，提示 postgres 需要密碼。

2020/06/20 17:59:50 Error: database.Open("postgres-ocsql-0", "user='postgres' password=REDACTED host='localhost' port=5432 dbname='discovery-db' sslmode=disable options='-c statement_timeout=600000'"): pq: password authentication failed for user "postgres"
exit status 1

我們先不處理這個問題，看看 frontend 程序有無 flag 可以設置。

$ go run cmd/frontend/main.go -h

輸出如下：

  -dev
     enable developer mode (reload templates on each page load, serve non-minified JS/CSS, etc.)
  -direct_proxy
     if set to true, uses the module proxy referred to by this URL as a direct backend, bypassing the database
  -proxy_url string
     Uses the module proxy referred to by this URL for direct proxy mode and frontend fetches (default "https://proxy.golang.org")
  -static string
     path to folder containing static files served (default "content/static")
  -third_party string
     path to folder containing third-party libraries (default "third_party")
exit status 2

不一一解釋，英文說明很清楚。這里著重看 -direct_proxy 和 -proxy_url，通過 direct_proxy 似乎可以繞開 postgres，但由于默認的 proxy（proxy.golang.org）國內不可訪問，因此同時設置一個 proxy：

$ go run cmd/frontend/main.go -direct_proxy -proxy_url=https://goproxy.cn

輸出如下：

config: {
    "ProxyURL": "https://proxy.golang.org",
    "IndexURL": "https://index.golang.org/index",
    "Port": "",
    "DebugPort": "",
    "ProjectID": "",
    "ServiceID": "",
    "VersionID": "",
    "ZoneID": "",
    "InstanceID": "",
    "LocationID": "us-central1",
    "GaeEnv": "",
    "AppMonitoredResource": {
        "type": "gae_app",
        "labels": {
            "module_id": "",
            "project_id": "",
            "version_id": "",
            "zone": ""
        }
    },
    "FallbackVersionLabel": "20200620t181347",
    "DBSecret": "",
    "DBUser": "postgres",
    "DBHost": "localhost",
    "DBPort": "5432",
    "DBName": "discovery-db",
    "DBSecondaryHost": "",
    "RedisCacheHost": "",
    "RedisCachePort": "6379",
    "RedisHAHost": "",
    "RedisHAPort": "6379",
    "UseProfiler": false,
    "Quota": {
        "QPS": 10,
        "Burst": 20,
        "MaxEntries": 1000,
        "RecordOnly": true,
        "AcceptedURLs": null
    }
}
2020/06/20 18:13:47 Info: Not exporting to StackDriver: GOOGLE_CLOUD_PROJECT is unset.
2020/06/20 18:13:47 Info: Listening on addr localhost:8080

打開瀏覽器訪問 localhost:8080：

一切似乎很順利。打開某個庫，第一次稍微慢點，之后很快，從控制臺輸出的日志也能看到。

2020/06/20 18:16:39 Info: 0 /github.com/gin-gonic/gin request start
2020/06/20 18:16:44 Debug: memory after fetch of github.com/gin-gonic/gin@v1.6.3: 24M
2020/06/20 18:16:44 Info: 302 /github.com/gin-gonic/gin request end
2020/06/20 18:16:44 Info: 0 /github.com/gin-gonic/gin request start
2020/06/20 18:16:45 Debug: memory after fetch of github.com/gin-gonic/gin@latest: 26M
2020/06/20 18:16:45 Info: 200 /github.com/gin-gonic/gin request end
2020/06/20 18:19:37 Info: 0 /github.com/gin-gonic/gin request start
2020/06/20 18:19:37 Info: 302 /github.com/gin-gonic/gin request end

但訪問標準庫，如 database/sql，卻報錯：（同時頁面顯示 500）

2020/06/20 18:24:05 Info: 0 /database/sql request start
2020/06/20 18:24:35 Debug: memory after fetch of std@latest: 17M
2020/06/20 18:24:35 Error: GetPackage("database/sql", "latest"): getModule("std", "latest"): FetchModule("std", "latest"): stdlib.Zip("latest"): Versions(): Get "https://go.googlesource.com/go/info/refs?service=git-upload-pack": dial tcp 216.239.37.1:443: i/o timeout
2020/06/20 18:24:35 Info: 500 /database/sql request end
2020/06/20 18:24:35 Info: 0 /static/img/gopher-airplane.svg request start
2020/06/20 18:24:35 Info: 200 /static/img/gopher-airplane.svg request end

很顯然，在去獲取 Go 倉庫信息時，因為 go.googlesource.com 在國內無法訪問導致錯誤。然而我科學上網后并沒有解決問題：

2020/06/20 18:31:23 Info: 0 /database/sql request start
2020/06/20 18:31:25 Debug: memory after fetch of std@latest: 77M
2020/06/20 18:31:25 Error: GetPackage("database/sql", "latest"): getModule("std", "latest"): FetchModule("std", "latest"): stdlib.Zip("latest"): invalid argument: requested version unknown: "latest"
2020/06/20 18:31:25 Info: 500 /database/sql request end
2020/06/20 18:31:33 Info: 0 /database/sql request start
2020/06/20 18:31:33 Error: middleware.Panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
2020/06/20 18:31:33 Info: 500 /database/sql request end

我們先不細究這個問題。用上數據庫試試。

現在解決數據庫密碼的問題。從啟動時輸出的 config 可以猜到，數據庫信息在 config 中。前文提到，pkgsite 并沒有用到配置文件，所有的配置通過環境變量來設置。

在 internal/config/config.go 文件中找到了這行代碼：

cfg.DBPassword = os.Getenv("GO_DISCOVERY_DATABASE_PASSWORD")

因此這樣啟動 Frontend：

$ GO_DISCOVERY_DATABASE_PASSWORD=123456 go run cmd/frontend/main.go

這回成功了，訪問 localhost:8080 也正常顯示了。然而查看包都返回 404，包括標準庫和第三方包。

前文講解過，pkgsite 就是這么設計的，數據庫現在是空的，需要通過 Worker 往里面填充數據。

Worker

同樣的采用最簡單的方式運行：

$ GO_DISCOVERY_DATABASE_PASSWORD=123456 go run cmd/worker/main.go

注意上面 postgres 密碼的問題

啟動后，發現監聽 8000 端口：

2020/06/20 18:47:29 Info: Listening on addr localhost:8000

看看長什么樣：

頂部的一些鏈接，都是 google cloud 的，本地沒有意義。

根據前面講解，Worker 數據最終是從 Module Index 和 Module Proxy 來的，而且 Worker 不會自己觸發，必須外界調用它提供的接口。上面界面中可以看到，通過點擊上面的幾個按鈕可以執行拉取：

Enqueue From Module Index：從 Module Index 入隊列以便處理；
Requeue Failed Versions：對失敗的版本重入隊列；
Reprocess Versions：重新處理；
Populate Standard Library：填充標準庫數據；

很慘的是，Enqueue From Module Index 和 Populate Standard Library 都失敗。

吐槽一句：在國內做技術真難！

除了這種方式，還有一種手動獲取某個版本的辦法，比如在瀏覽器請求 http://localhost:8000/fetch/github.com/gin-gonic/gin/@v/v1.6.3，發現頁面報 500，終端出現如下錯誤：

2020/06/21 14:58:23 Error (map[fetch:github.com/gin-gonic/gin@v1.6.3]): Error executing fetch: FetchModule("github.com/gin-gonic/gin", "v1.6.3"): proxy.Client.GetInfo("github.com/gin-gonic/gin", "v1.6.3"): Client.readBody("github.com/gin-gonic/gin", "v1.6.3", "info"): ctxhttp.Get(ctx, client, "https://proxy.golang.org/github.com/gin-gonic/gin/@v/v1.6.3.info"): Get "https://proxy.golang.org/github.com/gin-gonic/gin/@v/v1.6.3.info": dial tcp 34.64.4.113:443: i/o timeout (code 500)

這是通過 proxy.golang.org 獲取包模塊信息。針對 Frontend，我們可以修改 proxy，Worker 可以修改嗎？

可惜的是，Worker 并沒有提供相關 flag 可以修改，但在 config.go 中發現了環境變量：GO_MODULE_PROXY_URL 和 GO_MODULE_INDEX_URL，默認分別是：https://proxy.golang.org 和 https://index.golang.org/index。proxy 我們可以設置為國內的 https://goproxy.cn，index 沒有國內的可用。但對于手動獲取某一個版本，設置 proxy 即可。通過如下方式重啟 Worker：

$ GO_MODULE_PROXY_URL=https://goproxy.cn GO_DISCOVERY_DATABASE_PASSWORD=123456 go run cmd/worker/main.go

再次訪問 http://localhost:8000/fetch/github.com/gin-gonic/gin/@v/v1.6.3，顯示成功：

fetched and updated github.com/gin-gonic/gin@v1.6.3
OK

回過頭看看 http://localhost:8080/github.com/gin-gonic/gin，發現正常顯示了，數據庫中也有相應的數據了。但這種方式一次只能搞定一個包的一個版本。

福利：國內訪問 pkg.go.dev 比較慢，有時甚至無法訪問，因此我搭建了一個鏡像：https://pkg.golangclub.com。

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一、性能需求什么時候提

二、性能需求怎么提

1.系統整體性能需求

2.不同功能/接口性能需求

三、常見的性能指標有哪些

1. 響應時間——最直觀的表現

2. 并發用戶數——籠統也直觀的指標

3. 吞吐量——衡量系統處理能力的重要指標。

4. CPU

5. 內存

6. 磁盤吞吐量

7. 網絡吞吐量

8. 錯誤率

四、移動端需要關注的性能指標

1. FPS

2. 耗電量

3. App啟動時間

五、性能需求達不到怎么辦

1. 重新分析指標合不合理

2. 判斷實際性能與性能需求是否相差太多

六、如何從產品設計上提高性能

七、總結

Frontend

Worker