Hello，大家好呀，我是小米，一个29岁的技术宅，今天要跟大家分享的是物联网领域里的一个非常实用的技能——流量回放自动化测试。
在日常的开发和运维过程中，系统升级和架构改造是不可避免的，尤其是系统级重构。对于开发团队来说，每一次大的重构后，测试回归的工作量是相当巨大的，动辄就是以月为单位的工作量。如果你不小心走入了这个坑，想想那些庞大的测试用例、复杂的场景，光是想想就头疼吧？！
系统重构后的挑战
我们常常遇到以下几种场景：
- 场景1：读服务基本是无状态的查询，状态不会改变，简单、轻量，数据可以轻松地返回。
- 场景2：不管是架构升级还是日常的功能需求，读服务的外部接口格式一般不会变化，即输入输出的格式是保持不变的。
这种看似简单的场景却是系统重构中的难点之一。你会发现，虽然数据本身没有问题，但是重构后的逻辑往往藏有看不见的 Bug，而这些问题通常是在生产环境下才能暴露。这就产生了一个问题——如何在不影响线上服务的情况下进行全面的自动化测试？
两种常见但难实现的应对方案
很多公司在面对重构时，会提出两种常见的应对方案：
- 先不改造，等系统顶不住了再想办法：这是一种“先拖着”的策略，问题会累积到爆发点，但很容易造成系统崩溃，得不偿失。
- 暂停需求，全力进行改造：虽然这种方法听起来比较理想，但在实际的工作场景中，业务需求永远不会停止，暂停需求意味着损失市场机会、延迟交付等问题。
实际情况是：
无论哪种策略都很难实现，既不能让系统崩溃，又不可能完全停止业务需求，这就迫使我们需要找到更好的方式来应对这个问题。
日志收集与流量回放的应对策略
这里，小米要介绍的一个非常实用的方案就是——基于流量回放的自动化测试。这个方法的核心思想就是：日志收集和数据回放。
日志收集
首先，我们需要对用户的真实请求进行日志收集。日志的作用不仅仅是存储信息，更重要的是，它可以用作回归测试的用例。
如何实现日志收集呢？在Spring框架里，我们可以通过Interceptor，在Servlet里我们可以用Filter过滤器来实现。对于每个请求的入参和出参，我们都需要记录下来，并通过消息队列（MQ）发送到存储中。
这里需要注意几个问题：
- 错峰处理：避免短时间内大规模数据涌入带来的性能问题。
- 数据过滤与去重：避免冗余数据占用存储空间，并保证数据的有效性。
数据回放
接下来就是关键的步骤——数据回放。通过日志收集的历史请求数据，我们可以对重构后的系统进行数据回放，模拟真实用户的请求，从而进行自动化测试。
数据回放可以分为三种模式：
- 离线回放：仅调用新服务，将新服务的返回结果与日志中的原始出参进行比较，不直接影响线上系统，但由于日志量大，对存储的要求较高。
- 实时回放：同时调用线上系统和新系统进行请求，实时对比它们的返回结果。缺点是对线上系统有一定的性能影响，适合在系统压力较小时进行。
- 并行回放：新版本不直接上线，而是以一定概率在调用老版本接口时并行回放新版本接口，周期较长，但影响较小，适合在系统稳定上线前进行。
差异对比与 Bug 定位
数据回放的结果如何？最终我们关心的当然是能不能找到重构后的 Bug！通过差异对比，我们可以自动发现那些与预期不一致的用例。
在这个过程中，我们可以通过文本对比的方式来快速发现问题。由于接口的输入输出格式保持不变，我们只需要对比返回的具体数据是否存在差异。比如，有些字段的值可能在新旧系统中表现不同，这就可能是潜在的 Bug。我们可以将这些差异标记出来，交给开发人员进行进一步定位与修复。
实践中的技巧
在实际实施流量回放的过程中，小米也积累了一些小技巧，来帮助大家更好地使用这个工具。
- 日志压缩与存储优化：流量回放所产生的日志数据量非常庞大，因此需要考虑日志的压缩与存储优化策略。我们可以对收集到的日志进行压缩处理，或者定期清理不再需要的旧日志，节省存储空间。自动化工具链的集成：将流量回放与现有的自动化工具链进行集成，可以大幅提升测试效率。比如结合 Jenkins 等 CI/CD 工具，自动触发回放测试，自动记录差异并生成报告。灰度发布与流量回放结合：在灰度发布时，可以使用流量回放进行新旧系统的并行测试，从而提前发现潜在问题，确保新版本的稳定性。
流量回放的优势
总的来说，流量回放为系统重构后的回归测试提供了一种自动化、高效、低干扰的方案。相比传统的手动测试，流量回放有几个明显的优势：
- 真实用户请求：基于真实的用户请求日志，确保测试场景覆盖全面。
- 自动化回归测试：减少人工测试的工作量，提高效率。
- 快速发现问题：通过差异对比，能够及时发现并定位 Bug。
- 低风险：新版本并不直接上线，避免了对线上业务的干扰。
END
流量回放自动化测试为我们在应对系统重构时，提供了一种既能满足业务需求，又能保障系统稳定的解决方案。通过日志收集、数据回放和差异对比，开发团队能够快速定位问题，减少回归测试的工作量，大幅提高系统升级的效率。
