AI测试架构知识库AI测试架构知识库
首页
  • 方法论体系
  • 评估体系
  • 对比分析
  • 最佳实践
  • LLM技术
  • VLM技术
  • Agent技术
  • RAG技术
  • 模型评估
  • 自愈测试
  • UI测试场景
  • API测试场景
  • 性能测试场景
  • 安全测试场景
  • 移动测试场景
  • 数据工程
  • MLOps实践
  • 平台建设
  • DevOps集成
  • 质量评估
  • 效果度量
  • 风险控制
  • 合规审计
  • 视觉融合
  • 稳定性测试
  • 服务端技术
  • 系统架构
  • 前沿探索
  • 软技能
首页
  • 方法论体系
  • 评估体系
  • 对比分析
  • 最佳实践
  • LLM技术
  • VLM技术
  • Agent技术
  • RAG技术
  • 模型评估
  • 自愈测试
  • UI测试场景
  • API测试场景
  • 性能测试场景
  • 安全测试场景
  • 移动测试场景
  • 数据工程
  • MLOps实践
  • 平台建设
  • DevOps集成
  • 质量评估
  • 效果度量
  • 风险控制
  • 合规审计
  • 视觉融合
  • 稳定性测试
  • 服务端技术
  • 系统架构
  • 前沿探索
  • 软技能
  • AI测试场景

    • AI测试场景
    • UI测试
    • API测试
    • 性能测试
    • 安全测试
    • 移动端测试

性能测试

AI系统性能测试涵盖响应延迟、吞吐量、资源消耗、稳定性等维度,确保系统满足生产要求。


1. 性能测试框架

1.1 测试类型

类型目的方法
基准测试建立性能基线标准负载
负载测试验证正常负载预期负载
压力测试找到极限不断增加负载
稳定性测试长时间运行持续负载24h+
弹性测试动态扩展效果波浪负载

1.2 核心指标

指标说明采集方式
延迟请求到响应的时间计时器
吞吐量单位时间处理量计数器
错误率失败请求比例状态码统计
资源使用CPU/GPU/内存/带宽系统监控
并发数同时处理请求数连接数统计

2. LLM性能测试

2.1 延迟测试

class LatencyTester:
    """延迟测试"""
    
    def test_ttr(self, model: Model, queries: List[str]) -> LatencyReport:
        """
        Time to First Token (首token延迟)
        
        测量:
        - 从发送请求到收到第一个token的时间
        - 影响用户体验的关键指标
        """
        latencies = []
        
        for query in queries:
            start = time.time()
            first_token = model.generate_stream(query, first_only=True)
            ttr = time.time() - start
            latencies.append(ttr)
        
        return LatencyReport(
            p50_ttr=np.percentile(latencies, 50),
            p90_ttr=np.percentile(latencies, 90),
            p99_ttr=np.percentile(latencies, 99),
            avg_ttr=np.mean(latencies),
        )
    
    def test_ttft(self, model: Model, queries: List[str]) -> LatencyReport:
        """
        Time to Full Response (完整响应延迟)
        """
        latencies = []
        for query in queries:
            start = time.time()
            response = model.generate(query)
            ttft = time.time() - start
            latencies.append(ttft)
        
        return LatencyReport(
            p50=np.percentile(latencies, 50),
            p90=np.percentile(latencies, 90),
            p99=np.percentile(latencies, 99),
        )

2.2 吞吐量测试

class ThroughputTester:
    """吞吐量测试"""
    
    def benchmark(self, model: Model, 
                  concurrency: int = 10) -> ThroughputResult:
        """
        吞吐量基准测试
        
        指标:
        - Requests Per Second (RPS)
        - Tokens Per Second (TPS)
        - Total Output Tokens
        """
        results = []
        
        for rps in [1, 5, 10, 20, 50, 100]:
            result = self._concurrent_test(model, rps)
            results.append({
                'rps': rps,
                'actual_rps': result.actual_rps,
                'tps': result.tps,
                'avg_latency': result.avg_latency,
                'error_rate': result.error_rate,
            })
        
        return ThroughputResult(
            results=results,
            max_rps=max(results, key=lambda r: r['actual_rps']),
            sweet_spot=self._find_sweet_spot(results),
        )

2.3 长文本性能测试

class LongContextTester:
    """长文本性能测试"""
    
    def test_context_scaling(self, model: Model):
        """
        长文本处理能力测试
        
        测试不同上下文长度下的性能:
        1K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K tokens
        """
        context_lengths = [1024, 4096, 8192, 16384, 32768, 65536]
        results = []
        
        for ctx_len in context_lengths:
            prompt = self._generate_prompt(ctx_len)
            
            start = time.time()
            response = model.generate(prompt, max_tokens=100)
            latency = time.time() - start
            
            results.append({
                'context_length': ctx_len,
                'latency': latency,
                'output_tokens': len(response.split()),
                'memory_usage': self._get_memory_usage(),
            })
        
        return ContextScalingReport(
            results=results,
            max_context=model.context_window,
            performance_degradation=self._calculate_degradation(results),
        )

3. 系统性能测试

3.1 并发测试

class ConcurrencyTester:
    """并发性能测试"""
    
    def test(self, api_endpoint: str,
             config: LoadConfig) -> LoadTestResult:
        """
        并发压力测试
        
        阶段:
        1. 预热: 少量请求预热系统
        2. 升压: 逐步增加负载
        3. 稳态: 保持目标负载
        4. 降压: 逐步降低负载
        5. 恢复: 观察系统恢复
        """
        # 预热
        self._warmup(api_endpoint, requests=100)
        
        # 升压
        for level in self._ramp_up_levels(config):
            result = self._sustained_test(
                api_endpoint, rps=level, duration=60
            )
            self._monitor_system_health(result)
        
        # 稳态
        max_result = self._sustained_test(
            api_endpoint, rps=config.target_rps, 
            duration=config.steady_duration
        )
        
        return LoadTestResult(
            peak_rps=max_result.rps,
            avg_latency=max_result.avg_latency,
            error_rate=max_result.error_rate,
            system_metrics=self._collected_metrics,
        )

3.2 资源监控

资源监控指标告警阈值
CPU使用率>80%
GPU利用率/显存>90%
内存使用量/OOM>85%
磁盘IOPS/使用率>80%
网络带宽/连接数>80%
容器CPU/内存限制>90%

4. 稳定性测试

4.1 长时间运行测试

class StabilityTester:
    """稳定性测试"""
    
    def marathon_test(self, model: Model,
                      duration_hours: int = 24) -> StabilityReport:
        """
        马拉松测试 - 长时间运行
        
        监控:
        1. 内存泄漏检测
        2. 性能衰减检测
        3. 错误累积分析
        4. 资源释放监控
        """
        metrics_history = []
        
        for interval in self._intervals(duration_hours):
            batch_results = self._run_batch(model)
            
            metrics = {
                'timestamp': interval.start,
                'rps': batch_results.rps,
                'avg_latency': batch_results.avg_latency,
                'error_rate': batch_results.error_rate,
                'memory_usage': self._get_memory_usage(),
                'gc_count': self._get_gc_count(),
            }
            
            metrics_history.append(metrics)
            
            # 检测异常
            if self._is_degrading(metrics, metrics_history):
                self._alert_performance_degradation(metrics)
        
        return StabilityReport(
            metrics_history=metrics_history,
            memory_leak_detected=self._detect_memory_leak(
                metrics_history
            ),
            performance_trend=self._detect_trend(metrics_history),
            conclusion=self._stability_conclusion(metrics_history),
        )

5. 性能报告

5.1 性能报告模板

性能测试报告
├── 测试概要
│   ├── 测试时间
│   ├── 测试环境
│   └── 测试配置
├── 基准性能
│   ├── 平均延迟
│   ├── P99延迟
│   └── 吞吐量
├── 压力测试
│   ├── 极限并发
│   ├── 崩溃点
│   └── 恢复时间
├── 资源分析
│   ├── CPU趋势
│   ├── 内存趋势
│   └── GPU趋势
├── 稳定性
│   ├── 24h指标
│   ├── 异常事件
│   └── 结论
└── 建议
    ├── 优化建议
    └── 扩容建议

6. 工具链

工具用途特点
k6负载测试JavaScript, 云原生
Locust负载测试Python, 分布式
JMeter负载测试GUI, 功能丰富
Gatling负载测试高性能, Scala
Prometheus指标监控时序数据库
Grafana可视化面板仪表盘
nprof性能分析Python性能分析

最后更新:2025-01-15 | 维护团队:性能测试组

在线编辑文档
上次更新: 2026/4/28 17:49
贡献者: colewort
Prev
API测试
Next
安全测试