# 水务管理系统 - 性能压力测试报告

## 1. 测试概述

| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 项目名称 | 水务管理系统 |
| 测试类型 | 性能压力测试 |
| 测试日期 | {{TEST_DATE}} |
| 测试人员 | bot_dev2 (自动化) |
| 报告版本 | v1.0 |

## 2. 测试环境

### 2.1 硬件环境

| 项目 | 配置 |
|------|------|
| 服务器 | {{SERVER_SPEC}} |
| CPU | {{CPU_INFO}} |
| 内存 | {{MEMORY_INFO}} |
| 磁盘 | {{DISK_INFO}} |
| 网络 | {{NETWORK_INFO}} |

### 2.2 软件环境

| 组件 | 版本/配置 |
|------|----------|
| 操作系统 | {{OS_INFO}} |
| 数据库 | PostgreSQL {{PG_VERSION}} |
| MQTT Broker | EMQX {{EMQX_VERSION}} |
| 应用服务 | Spring Boot / FastAPI |
| 压测工具 | Locust / asyncio |

### 2.3 部署架构

```
[Load Generator] → [Nginx/网关] → [API Service (8080)]
                                 → [WebSocket (8765)]
                   [EMQX Broker (1883)] ← [IoT Devices]
                                 → [PostgreSQL (5432)]
```

## 3. REST API 压力测试结果

### 3.1 测试配置

| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 工具 | Locust |
| 并发用户梯度 | 10 → 50 → 100 → 500 → 1000 |
| 每阶段时长 | 3 分钟 |
| 用户行为 | 登录→查询→上报→报表 |

### 3.2 结果摘要

| 并发数 | 平均响应时间(ms) | P95(ms) | P99(ms) | 吞吐量(req/s) | 错误率(%) |
|--------|-----------------|---------|---------|---------------|-----------|
| 10 | {{R10_AVG}} | {{R10_P95}} | {{R10_P99}} | {{R10_RPS}} | {{R10_ERR}} |
| 50 | {{R50_AVG}} | {{R50_P95}} | {{R50_P99}} | {{R50_RPS}} | {{R50_ERR}} |
| 100 | {{R100_AVG}} | {{R100_P95}} | {{R100_P99}} | {{R100_RPS}} | {{R100_ERR}} |
| 500 | {{R500_AVG}} | {{R500_P95}} | {{R500_P99}} | {{R500_RPS}} | {{R500_ERR}} |
| 1000 | {{R1000_AVG}} | {{R1000_P95}} | {{R1000_P99}} | {{R1000_RPS}} | {{R1000_ERR}} |

### 3.3 各端点性能

| 端点 | 平均(ms) | P95(ms) | 错误率(%) | 备注 |
|------|----------|---------|-----------|------|
| /api/monitoring/data | {{E1_AVG}} | {{E1_P95}} | {{E1_ERR}} | 实时监测查询 |
| /api/data/report | {{E2_AVG}} | {{E2_P95}} | {{E2_ERR}} | 数据上报 |
| /api/report/daily | {{E3_AVG}} | {{E3_P95}} | {{E3_ERR}} | 日报表查询 |
| /api/report/export | {{E4_AVG}} | {{E4_P95}} | {{E4_ERR}} | 报表导出 |
| /api/emergency/* | {{E5_AVG}} | {{E5_P95}} | {{E5_ERR}} | 应急调度 |
| /api/gis/nearby | {{E6_AVG}} | {{E6_P95}} | {{E6_ERR}} | GIS 空间查询 |

## 4. WebSocket 压力测试结果

### 4.1 测试配置

| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 工具 | asyncio + websockets |
| 并发连接梯度 | 100 → 500 → 1000 → 5000 |
| 消息间隔 | 2s |
| 消息类型 | 传感器数据上报 + 订阅 |

### 4.2 结果摘要

| 并发连接 | 连接成功率(%) | 消息延迟avg(ms) | P95延迟(ms) | 断连率(%) | 内存(MB) |
|----------|--------------|-----------------|-------------|-----------|----------|
| 100 | {{WS100_CONN}} | {{WS100_LAT}} | {{WS100_P95}} | {{WS100_DISC}} | {{WS100_MEM}} |
| 500 | {{WS500_CONN}} | {{WS500_LAT}} | {{WS500_P95}} | {{WS500_DISC}} | {{WS500_MEM}} |
| 1000 | {{WS1K_CONN}} | {{WS1K_LAT}} | {{WS1K_P95}} | {{WS1K_DISC}} | {{WS1K_MEM}} |
| 5000 | {{WS5K_CONN}} | {{WS5K_LAT}} | {{WS5K_P95}} | {{WS5K_DISC}} | {{WS5K_MEM}} |

## 5. IoT MQTT 压力测试结果

### 5.1 测试配置

| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 工具 | paho-mqtt |
| 模拟设备梯度 | 100 → 500 → 1000 → 5000 |
| 上报频率 | 1s / 5s / 10s |
| QoS | 1 |

### 5.2 结果摘要

| 设备数 | 频率(s) | 连接成功率(%) | 发布延迟avg(ms) | 吞吐量(msg/s) | 错误率(%) |
|--------|---------|--------------|-----------------|---------------|-----------|
| 100 | 5 | {{M100_CONN}} | {{M100_LAT}} | {{M100_TPS}} | {{M100_ERR}} |
| 500 | 5 | {{M500_CONN}} | {{M500_LAT}} | {{M500_TPS}} | {{M500_ERR}} |
| 1000 | 5 | {{M1K_CONN}} | {{M1K_LAT}} | {{M1K_TPS}} | {{M1K_ERR}} |
| 5000 | 5 | {{M5K_CONN}} | {{M5K_LAT}} | {{M5K_TPS}} | {{M5K_ERR}} |
| 1000 | 1 | {{M1K_H_CONN}} | {{M1K_H_LAT}} | {{M1K_H_TPS}} | {{M1K_H_ERR}} |
| 1000 | 10 | {{M1K_L_CONN}} | {{M1K_L_LAT}} | {{M1K_L_TPS}} | {{M1K_L_ERR}} |

## 6. 数据库查询性能测试

### 6.1 测试数据规模

| 表 | 记录数 | 索引数 |
|----|--------|--------|
| perf_sensor_data | {{DB_RECORDS}} | 5 |
| perf_alarms | {{DB_ALARMS}} | 3 |
| perf_devices | {{DB_DEVICES}} | 2 |

### 6.2 查询性能

| 查询类型 | 查询名称 | 平均(ms) | 备注 |
|----------|----------|----------|------|
| 简单查询 | 按传感器ID查询 | {{Q1_MS}} | 最近24h |
| 简单查询 | 按区域查询 | {{Q2_MS}} | |
| 简单查询 | 时间范围查询 | {{Q3_MS}} | 7天 |
| 聚合查询 | 每小时平均压力 | {{Q4_MS}} | |
| 聚合查询 | 各区域统计 | {{Q5_MS}} | |
| 聚合查询 | 日统计报表 | {{Q6_MS}} | 30天 |
| JOIN 查询 | 传感器+设备 | {{Q7_MS}} | |
| JOIN 查询 | 告警+设备 | {{Q8_MS}} | |
| JOIN 查询 | 三表关联统计 | {{Q9_MS}} | |
| GIS 查询 | 范围设备查询 | {{Q10_MS}} | 1km |
| 复杂查询 | 异常检测 | {{Q11_MS}} | 窗口函数 |

### 6.3 索引性能对比

| 查询 | 无索引(ms) | 有索引(ms) | 提升 |
|------|-----------|-----------|------|
| {{IDX_Q1}} | {{IDX1_NO}} | {{IDX1_YES}} | {{IDX1_GAIN}} |
| {{IDX_Q2}} | {{IDX2_NO}} | {{IDX2_YES}} | {{IDX2_GAIN}} |
| {{IDX_Q3}} | {{IDX3_NO}} | {{IDX3_YES}} | {{IDX3_GAIN}} |

## 7. 瓶颈分析

### 7.1 已识别瓶颈

| # | 瓶颈 | 严重程度 | 影响范围 | 描述 |
|---|------|---------|----------|------|
| 1 | {{B1_NAME}} | {{B1_SEV}} | {{B1_SCOPE}} | {{B1_DESC}} |
| 2 | {{B2_NAME}} | {{B2_SEV}} | {{B2_SCOPE}} | {{B2_DESC}} |
| 3 | {{B3_NAME}} | {{B3_SEV}} | {{B3_SCOPE}} | {{B3_DESC}} |

### 7.2 资源使用峰值

| 指标 | 峰值 | 平均值 | 阈值建议 |
|------|------|--------|----------|
| CPU | {{CPU_PEAK}}% | {{CPU_AVG}}% | 80% |
| 内存 | {{MEM_PEAK}} MB | {{MEM_AVG}} MB | 85% |
| 磁盘 IO | {{IO_PEAK}} MB/s | {{IO_AVG}} MB/s | - |
| 网络 | {{NET_PEAK}} | {{NET_AVG}} | - |

## 8. 优化建议

### 8.1 短期优化（1-2 周）

1. **数据库索引优化**
   - {{OPT1}}

2. **连接池调优**
   - {{OPT2}}

3. **缓存策略**
   - {{OPT3}}

### 8.2 中期优化（1-2 月）

1. **读写分离**
   - {{OPT4}}

2. **MQTT Broker 集群化**
   - {{OPT5}}

3. **WebSocket 连接管理**
   - {{OPT6}}

### 8.3 长期优化（3-6 月）

1. **微服务拆分**
   - {{OPT7}}

2. **数据归档策略**
   - {{OPT8}}

3. **CDN + 静态资源优化**
   - {{OPT9}}

## 9. 结论

| 维度 | 评估 |
|------|------|
| 当前最大并发承载 | {{MAX_CONCURRENT}} |
| 建议最大并发 | {{RECOMMENDED_CONCURRENT}} |
| 系统整体评级 | {{OVERALL_RATING}} |
| 是否满足 SLA | {{SLA_COMPLIANCE}} |

---

*报告生成时间: {{GENERATED_AT}}*
*测试工具: Locust, asyncio+websockets, paho-mqtt, psycopg2*