1. 课程导论：容量压测与水位口径边界测试的定义、k6在其中的角色、课程目标与学习路径

1.1 容量压测的核心定义

容量压测（Capacity Testing）是在预定的生产或准生产环境下，通过逐步增加并发用户数或请求吞吐量，找出系统在可接受响应时间与无错误率前提下的最大处理能力。它回答一个关键问题：“系统到底能扛多少流量而不崩溃？”

1.2 水位口径与边界测试

水位口径指压测过程中对系统资源使用率（CPU、内存、网络带宽、连接池等）的阈值定义。不同团队对“安全水位”的理解不同，常见口径包括：

• 保守口径：CPU ≤ 60%，内存 ≤ 70%，响应时间 p99 ≤ 500ms。
• 激进口径：CPU ≤ 85%，内存 ≤ 85%，响应时间 p99 ≤ 1000ms。
• 弹性口径：允许短时突刺，但持续超过阈值超过 30 秒则触发告警。

边界测试则是在水位口径基础上，验证系统在刚好达到阈值和略微超过阈值时的行为：是否触发熔断、是否降级、是否自动扩缩容。边界测试是容量压测的“最后一公里”，也是最容易遗漏的环节。

1.3 k6 在容量压测中的角色

k6 是一款开源、可编程、高性能的负载测试工具，使用 JavaScript 编写测试脚本，天然适合集成到 CI/CD 流水线。在容量压测与边界测试场景中，k6 承担以下核心角色：

• 负载生成器：通过 options 中的 stages 或 scenarios 精确控制并发用户数、持续时间、递增模式。
• 自定义检查点引擎：使用 check() 函数对每个请求的响应状态、响应时间、返回数据做断言，实现“水位口径”的实时验证。
• 指标收集器：内置 http_req_duration、http_req_failed、vus 等指标，支持自定义 Trend、Counter、Gauge。
• 边界触发控制器：结合 thresholds 配置，在压测过程中动态判断是否达到边界条件，并输出通过/失败结果。

// k6 自定义检查点示例：水位口径验证
import http from 'k6/http';
import { check, sleep } from 'k6';

export const options = {
  stages: [
    { duration: '2m', target: 100 },  // 逐步增加到 100 并发
    { duration: '5m', target: 100 },  // 保持 100 并发
    { duration: '1m', target: 0 },    // 逐步减少
  ],
  thresholds: {
    http_req_duration: ['p(95)<500'], // 水位口径：p95 响应时间 < 500ms
    http_req_failed: ['rate<0.01'],   // 水位口径：错误率 < 1%
  },
};

export default function () {
  const res = http.get('https://test-api.example.com/health');
  check(res, {
    'status is 200': (r) => r.status === 200,
    'response time < 300ms': (r) => r.timings.duration < 300,
  });
  sleep(1);
}

1.4 容量压测与边界测试的关系

下图展示了从“容量摸底”到“边界验证”的完整流程，以及 k6 在每个阶段的作用：

1.5 课程目标与学习路径

本课程旨在帮助学员掌握使用 k6 进行自定义检查点验证，从而精准判断容量压测中的水位口径与边界条件。完成本课程后，你将能够：

• 独立设计基于 k6 的容量压测方案，包含 stages、thresholds、scenarios。
• 编写自定义 check() 函数，验证业务层面的水位口径（如响应体中的 errorCode、数据完整性）。
• 实现边界测试脚本，在阈值附近自动触发断言并输出通过/失败结果。
• 将压测结果集成到 CI/CD 流水线，实现容量回归的自动化门禁。