はじめに
本書の目的
この文書は、Webシステムに対するパフォーマンステスト（性能テスト）の基本をわかりやすく解説します。専門用語を必要最小限に抑え、具体例を交えて説明しますので、初めて学ぶ方でも理解しやすい構成にしています。
なぜこのテーマか
Webサービスは利用者の増加や同時アクセスで応答が遅くなることがあります。たとえば、オンラインショップでセール時に注文処理が遅れると売上や信用に直結します。本書はそうした問題を未然に防ぐ手助けをします。
読者想定
開発者、テスター、運用担当、プロジェクトマネージャーなど幅広い読者を想定しています。専門的な前提知識は不要です。具体的な手順や考え方を順を追って学べます。
本書の構成
第2章から第5章で、パフォーマンステストの定義、重要性、種類、実施プロセスを順に解説します。実務で使えるポイントを重視して説明します。
読み方のポイント
順に読むと理解が深まりますが、目的に応じて関心のある章だけ参照しても問題ありません。実際のシステムで小さなテストを試しながら進めると理解が早まります。
Webシステムのパフォーマンステストとは何か
定義
パフォーマンステスト（性能テスト）は、Webシステムが想定する利用状況で十分に速く・安定して動作するかを確認するテストです。応答速度や一度に処理できる量、同時アクセス数などを測ります。
目的
主な目的はユーザーが快適に利用できることを保証する点です。具体的には、ページ読み込み時間や検索結果の返却速度が遅くならないか、アクセス集中でエラーやタイムアウトが発生しないかを確認します。
何を測るか（具体例付き）
- 応答時間：商品一覧ページの表示が1秒以内か。
- スループット：1分間に処理できる注文数。
- 同時ユーザー数：セール時に同時にログインできる人数。
- リソース使用率：CPUやメモリ、DB接続の増減。
機能テストとの違い
機能テストは「正しく動くか」を確かめます。パフォーマンステストは「どの程度の負荷まで同じように動くか」を調べ、ボトルネックを探します。
実施時のポイント
本番に近い環境や実データ量で試すこと、監視やログを併用して原因を特定することが重要です。
なぜWebシステムでパフォーマンステストが重要なのか
アクセス集中が招く影響
アクセスが急増すると、画面の表示が遅くなったりエラーが増えたりします。レスポンスが遅いとユーザーは離れ、購買や申込の機会を失います。たとえばセール時にページが固まれば売上に直結してしまいます。
本番で問題が起きるとコストが大きい
本番で原因を探し出す作業は時間と費用がかかります。ログ解析や再現試験、改修に伴う追加検証で工数が膨らみます。したがって事前に問題を見つけて対処するほうが効率的です。
クラウドや分散構成での難しさ
クラウドやマイクロサービス構成では、どのコンポーネントが遅いか直感で分かりにくくなります。たとえばフロント側は問題なくても、データベースや外部APIが原因という場合があります。しかし原因の切り分けを怠ると対策が的外れになります。
性能劣化の主な原因（具体例）
- アプリの処理が非効率で計算時間が長い
- データベースのクエリが遅く索引が不足している
- ネットワーク帯域が足りない
- 同時接続ユーザー数の急増
- データ量増加によるメモリ不足
だからこそ、想定シナリオに基づく計測が必要
実際の利用状況を想定した負荷をかけ、どの条件で性能が落ちるかを記録します。これにより早期にボトルネックを特定でき、改修コストや機会損失を減らせます。
パフォーマンステストの主な種類と目的
パフォーマンステストは目的別に分かれます。ここでは代表的な種類をやさしく説明します。
1. レスポンステスト（応答性確認）
通常の運用状態で、ページ表示やAPI応答が要件を満たすかを確かめます。例：ログインからダッシュボード表示まで2秒以内かどうか。応答時間やスループット（処理量）を測定します。
2. 負荷テスト（ロードテスト）
通常からピーク時の利用を想定してシステムを動かし、応答時間やエラー率をチェックします。例：セール時に同時1万ユーザーがアクセスしても耐えられるか確認します。
3. ストレステスト
想定を超える負荷を与えて、システムの限界や障害時の挙動を調べます。例：極端な同時接続増加でどのように障害が発生するかを観察します。
4. スケーラビリティテスト
ユーザー数やデータ量が増えたとき、性能をどう保てるか、拡張時の効率を評価します。例：サーバを追加した場合に処理能力がどれだけ上がるかを測ります。
その他のテスト（簡潔に）
- スパイクテスト：急激な負荷増加への耐性を確認します。
- 耐久性（ソーク）テスト：長時間稼働で性能低下がないかを確認します。
- コンカレンシーテスト：同時実行処理の競合やロックを確認します。
- キャパシティテスト：今後の成長に対する必要資源を見積もります。
目的を明確にして、適切な種類を選びましょう。
パフォーマンステストの基本プロセス
1. 目的と成功基準の確認
まず何を達成したいかを明確にします。例：同時1000ユーザーで応答時間2秒以下、エラー率1％未満。成功基準（SLO）を数値で決めると評価が容易です。
2. テストシナリオの設計
実際の利用に近い操作を想定します。ログイン、検索、購入など典型的な流れを組み、各操作の発生頻度や同時ユーザー数を設定します。小さなシナリオから複合シナリオまで用意します。
3. テスト環境とデータ準備
本番に近いサーバ構成とネットワーク条件で環境を用意します。テスト用のデータは実運用を想定した量と偏りで用意し、外部APIは実際の遅延を模したモックも検討します。
4. 段階的な実行とモニタリング
単独ユーザーで機能確認後、少人数→中規模→目標負荷へ段階的に上げます。応答時間、エラー率、CPU/メモリ、DB接続数などをリアルタイムで監視します。
5. 結果の分析と報告
ボトルネック箇所をログやプロファイルで特定し、原因を整理して対策案を提示します。スクリーンショットやグラフで状況を分かりやすく報告します。
6. 改善と再テスト
対策を実施した後、同じ手順で再テストして効果を確認します。必要ならシナリオや環境を見直し、繰り返し改善します。
