魔王を説き落とす前に説き落とした後の事を考えよう(負荷テストをしよう)

この記事はアピリッツの技術ブログ「DoRuby」から移行した記事です。情報が古い可能性がありますのでご注意ください。

魔王を説き落とした(リリースを迎えた)からと言ってその後の事はちゃんと想定しておきましょう。

魔王を説き落とす(リリース)前に

ゆうしゃ「信頼できる仲間(コンテンツ)がいる！　設備(マスタ)も揃えた！　商品(リソース)も十分！　魔王と交渉に(リリース)行くぞ！」
おうさま「ちょっと待ってね」
ゆうしゃ「え？　あの、おうさま、なんでこんなところに？　この辺り一人で居ると、まだ色々と危険なのですが」
おうさま「この体、分身体だから。それはそれとして、君と交わした契約には魔王との交渉(リリース)だけじゃなくて、その後の町の運営(運営)まで任せているよね？」
ゆうしゃ「え、あ、うん？　ええ、はい。一応町作ってありますよ？　機能もしっかりしてます。有志を住まわせてちょっとテスト(QAチェック)もしてもらいました」
おうさま「どのくらい住民が来るとか考えた？　ちゃんとその人数想定(DAU)で機能するか見た？」
ゆうしゃ「え、いや、あんまり……」
おうさま「じゃあ、ホムンクルスを人数分だけ貸しておくからさ、テストしておいて」
ゆうしゃ「ホムンクルス」
おうさま「材料は安いからね」
ゆうしゃ「安い」

ホムンクルスに行動設定をしよう(負荷テストを作ろう)

ゆうしゃ「ホムンクルスが十万人も居ると凄いなあ」
ホムンクルス「あー」
ホムンクルス「びぇー」
ホムンクルス「ふぇふぇふぇふぇふぇふぇふぇふぇ」
ホムンクルス「ふるぅつ」
ゆうしゃ「えーっと、取り敢えず、ホムンクルスに命令を書き込めば後は勝手に動いてくれるんだよな(負荷テスト用のシナリオをJMeterとかで作りましょう)。一通りの動作を確認しておかなきゃいけないから、朝に起床してからご飯を作って、バスに乗って勤め先に行って、お仕事をして、お昼休憩、昼からも仕事をして、……残業設定とかどうしようか、ある程度ランダムに動かしておくか…………ここ辺りもランダムにしておかないとちゃんとテスト出来ないよな…………、えっと休日の設定？　図書館と警察署と運動場と劇場に色んな機能チェックしておかなきゃいけないよね(API単位で出来るだけ網羅しつつ、実際の行動を想定して作りましょう)、うん、えっと、魔王との交渉いつだったっけ、2ヶ月後？　え？　間に合う？」

1週間後(シナリオテストの作成にかかる時間は規模に応じます)

ゆうしゃ「書き終えた……、眠いよ……さてテスト」
ホムンクルス「ばぎゃむみぇぁらべぽぶー」
ゆうしゃ「壊れちゃった。書き直して」
ホムンクルス「あみゃめれごみばるぶぶぶぶぶー」
ゆうしゃ「別の部分壊れてる。書き直して」
ホムンクルス「おぎゃああああああああああああああああああ」
ゆうしゃ「おぎゃああああああああああああああああああああああああああ」

2日後(バグ取りは頑張って下さい)

ゆうしゃ「……」
ホムンクルス「おはようございます。朝ごはん作ります。マンドラゴラと満月大根のスライム煮を作ります。食べ終えてからはスーツに着替えてバスに乗り会社に向かいます。会社に向かったらパソコンの前に3時間座った後お昼ご飯を食べます。お昼ご飯は8割の確率でコンビニ、1.5割の確率でラーメン、0.5割の確率で洒落たランチを食べます。お昼ご飯を食べ終えた後は……」
ホムンクルス「……夜ご飯を食べた後は日付が奇数ならばお風呂に入ります。日付が3の倍数ならばゲームをプレイし、また5割の確率でドラゴンウイスキーを飲みます。また、ドラゴンウイスキーを飲んだ時、3割の確率で明日に寝坊イベントが発生します。本日は12月25日ですので、クリスマスイベントが優先され、恋人がいる場合は今から外出します。私には現在恋人が居ませんのでクリスマスイベントは安売りのコカトリスターキーを食べる事になりました」
ゆうしゃ「……できた？　できた！　やったああああああああああああああああ(シナリオテストを作るのはとても大変です)」

実際に近い状況を作ろう(テストデータをデータベースに入れよう)

ゆうしゃ「まだ終わっちゃいない、終わっちゃいないんだ。次はちゃんと施設を仮でも実際の環境に近くしなきゃ……。図書館には本を入れて警察署には武器を用意して、刑務所には囚人を用意してスーパーには食材を会社にはパソコンを……。本は中身なんてどうでもいいとして、銃器も実際に発砲するイベントは起きないレベルだから起きないとしちゃって、うん、囚人は人形でいいや、うん、うん(テストデータはそこまできちんとしている必要は余りありません。入っている事、それ自体が結構重要な事です)」

3日後(テストデータを作成するソースを作る時間も規模に応じます)

ゆうしゃ「紛い物だらけだけど、形になった、残された猶予は後1ヶ月ちょっと、ホムンクルス達、動かすぞ！！！！！！！！　やっと、やっと始まるんだ！」

一つの町でテストをしよう(単体APIサーバーでの性能を確認しよう)

ゆうしゃ「まずは軽く走らせてみよう。ホムンクルス起動！！　スイッチオーン！」
ホムンクルスA「おはようございます。私は身長3m、体重272kgです。私は寝坊イベントが発生したので寝坊します」
ホムンクルスB「おはようございます。私は身長50cm、体重10kgです。私は歩いて会社へと向かいます。途中バスに乗ります」
……
ホムンクルスK「建設業として建設途中の建物の前で3時間立ちました。お昼ご飯に向かいます。抽選の結果本日はコンビニで食事を買います」
ホムンクルスPX「公務員として役所の中で4時間座りました。朝のイベントで弁当を作成したのでお昼ご飯イベントは存在しません」
ホムンクルスJJ「タクシー運転手として一定の道路を3時間周回しました。お昼ご飯に向かいます。抽選の結果突発的タスクの発生の為、お昼ご飯イベントは抹消されました」
……
ホムンクルスGA「おぎゃああああああああああああああああああ」
ホムンクルスPT「仕事を終了しました。夜イベントは無趣味の設定の為存在しません。直帰します」
ホムンクルスRR「残業イベントが発生した為仕事を終了出来ませんでした。もう2時間立ち続けます」
ホムンクルスAE「仕事を終了しました。夜イベントは遊び人の為抽選が行われます。本日はギロッポンでレッツパーリィします」
……
……
ゆうしゃ「ちょっとバグ起きたから直さなきゃ……(沢山動かすと発生するバグも良くあります)」
ゆうしゃ「でも、簡単なデータは取れたぞ。えーっと？　図書館で本を借りるイベントと警察署から処刑場にまで行くイベントが何か遅いなあ。何だこれ、調べてみよう(調査ツールを入れておくとボトルネックが分かりやすいです)」
ゆうしゃ「図書館で遅い原因は索引が無いからか。ちゃんと入れよう(データが沢山入っているとデータベースのindexの漏れなどが分かりやすくなります)。
　で、警察署から処刑場までは、これ、そもそも回り道ばっかり使っているじゃないか。ちょっと一本で行ける道を作ろう(ロジックが重かったりするとそれも重い原因になります。O(n² )とかになってしまっているロジックはしっかり見直しておきましょう)」
……
……
ゆうしゃ「バグ取って、明確に遅い部分もちゃんと取り除いた。もう一度」
ホムンクルスA「おはようございます。本日は昨晩の残りの囚人ステーキがある為、それを朝食とします」
ホムンクルスB「おはようございます。風邪イベントが発生した為本日は自宅で何もしません」
ホムンクルスC「おはようございます。昨晩にご飯を炊き忘れるイベントを発生させた為、本日の朝ごはんはありません」
……
ホムンクルスTN「本日はイベントに来ています。現在の所持金が27301円である為、20000円の写真集を購入します」
ホムンクルスAS「先日に失業イベントが発生した為、ハローワークに来ています。面接イベントが20%で発生します。発生しませんでした。帰宅します」
ホムンクルスRK「本日昇給イベントが発生した為、75%の確率でディナーイベントが発生します。発生しました。ディナーイベントの為お金が7000円消費され、現在の所持金が-2988円となりましたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたたた」
ホムンクルスPI「本日宝くじイベントが発生した為、1％の確率で20億円が当たります。当選しました。現在の所持金は1928309576 + 2000000000 = -1780825929となりりりりりりりりりりりりりぃぃぃぃぃぃぃぃぃぃぃぃぃぃ」

ゆうしゃ「まだちょっとバグあるなぁ……所持金周り見直さないと」

3日後(バグ取りは頑張って下さい)

ゆうしゃ「バグもわかってる限りは直した。明らかに重い処理も潰した。さて、やっと性能を測れる(性能を測るのはバグや取り除ける重い処理を潰してからにしましょう)」
ゆうしゃ「えーっと、取り敢えず今の街の性能でどの位のホムンクルスを捌けるか見てみようかな」

ゆうしゃ「5000人は簡単に捌ける」
ゆうしゃ「10000人も捌けた、でもちょっと危ないかな……」
おうさま「進捗はどうかね」
ゆうしゃ「あ、おうさま。一つの街にどれだけの人が快適に住めるか確かめているところです。現状の結果がこれです」
おうさま「なるほど……。一つ聞くがね、食事というのは皆が一斉に摂るものではなかろう。全てのホムンクルスが1時に昼食を採るように設定されているが」
ゆうしゃ「あ、そうですね……」
おうさま「そこが一番先に限界値が訪れそうだが、実際の限界値はもう少し先になるのではないかね？」
ゆうしゃ「そうですね、少しブレを出してみます(重いAPIなどが一斉に同時に叩かれないように負荷試験は一斉の実行はしないようにしましょう。例えば、JMeterならばRampUpやsleepなどの値を操作しましょう)」
おうさま「頼んだぞ。あ、後、魔王との交渉は45日後までには行っておくように。そうでないと食用の死刑囚達の管理費が赤字になる」
ゆうしゃ「……分かりました」

2日後

ゆうしゃ「大体15000人が一つの街で捌けるかな……?　これ以上増やすと渋滞とかが多発して良いことにはならないな……」
おうさま「結果が出たのかね」
ゆうしゃ「あ、はい。これです」
おうさま「ふむ……、これならば今の性能の街を想定人数まで捌けるように増やしていけば予算内に収まりそうだ」
ゆうしゃ「ですね(ほっと胸を撫で下ろす)」
おうさま「それで、一番先に限界が訪れるのは交通かね？」
ゆうしゃ「はい」
おうさま「そうした場合、電車やバスの本数を増やせば対応が可能か？」
ゆうしゃ「可能です(最も先に限界が来る要素を確認し、もし到達してしまった場合にどの部分を優先的にスペックアップすれば良いのか確認しておきましょう)」
おうさま「また、ホムンクルスを使って擬似的に街の機能をいろいろ使っているが、実際に機能は動いているのかね？」
ゆうしゃ「ホムンクルスの所持する金額やスーパーの商品の増減、処刑場に建てられた墓の数から問題ありません(DBのデータなどを確認して、実際の処理がきちんと行なわれているかを確認しましょう)」
おうさま「では、想定人数である75000人を実際に5つの街を作って確認してみようか」
ゆうしゃ「え、間に合いませんよ？」
おうさま「この街をそっくりそのままコピーすればいいのだろう？　それなら構成情報をそっくりそのままコピーして移せばいいだけだ」
ゆうしゃ「？？？？？」
おうさま「2日後までには対応しておく。待っておけ」
ゆうしゃ「？？？？？？？？？？？」

実際の想定で街を動かしてみよう(実際のDAU想定で負荷試験を行おう)

二日後

おうさま「できたぞ」
ゆうしゃ「ありがとうございます？？(マジで作り上げたよこの人)」

ゆうしゃ「さて、まあ、取り敢えず、動かしてみるか。街をベッドタウンとオフィス街にそれぞれ分割して、1つのベッドタウンから5つのオフィス街にそれぞれ出勤させるようにして、と(ロードバランサを介してアクセスを複数のサーバーに分割させましょう)」
ゆうしゃ「実行」
ホムンクルスA「おはようございます、オフィスAへ出勤します」
ホムンクルスB「おはようございます、オフィスBへ出勤します」
ホムンクルスC「おはようございます、オフィスCへ出勤します」
…

1日後

ゆうしゃ「おかしい……」
おうさま「どうかしたのかね？」
ゆうしゃ「75000/5 = 15000ですよね？」
おうさま「そうだな」
ゆうしゃ「75000人を5つのオフィス街で働かせているのに、15000人を1つのオフィス街で働かせているより悪い結果が出るんです」
おうさま「結果は……時々、ところどころで詰まるようだな……」
ゆうしゃ「何故……?」
おうさま「うん？　あー、ほれ、ここを見てみろ」
ゆうしゃ「はい？　あ、あー……残業イベントがオフィス街Cで殆ど起きていない……だから、定時で帰る人が想定よりも多いから、その定時時刻での交通がパンクする……」
おうさま「一つの街でテストしていた時は、常に事象の発生確率が一定に保たれていたが、複数の街ではそれが偏る場合があるという事だな(ロードバランサはリソースを見て空いている場所にリクエストを投げるとか、そんな事は基本的にしてくれません)」
おうさま「幸い、予算はまだ十分だ。街をもう一つ二つ増やして試してみよう(余裕を持ちましょう)」

2日後

ゆうしゃ「問題……なし！　終わった、終わったよ、おうさま。これが結果レポートです」
おうさま「ふむ……問題ないな。それではホムンクルスを地に戻すか」
ゆうしゃ「え？」
おうさま「維持にも金が掛かるからな」
ゆうしゃ「あ、はい」
おうさま「cd path/to/homunculuses; sudo killall」
ホムンクルス「みゃぁぁぁぁぁぁぁ」
ホムンクルス「にゃぁぁぁぁぁぁぁ」
ホムンクルス「私は生きていぃぃぃぃぃぃぃ」
ホムンクルス「だずげでぇ゛ぇ゛ぇ゛……」
ゆうしゃ「…………(何か聞こえたような気がするけど、聞かなかった事にしよう)」

魔王を倒そう！(やっとリリース)

ゆうしゃ「魔王！　こちらが我が王国が提示する、魔族と人間が共存する新モデルケースでございます」
魔王「トイレある。バスルームある。清潔好きな奴意外と多いからな。ベッドの質は十分。様々な形態の我が国民が住まうのに適している。そして重要なのは刑務所だ。人間も魔族も美味いからな。しっかり脱獄出来ないように作られているか？　よし、大丈夫だな。そしてビジネス形態に変なところなし。……まあ、大丈夫だろう」
ゆうしゃ「やっだあ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛あ゛」

数日後

ゆうしゃ「満員電車とかは多少あるけど、想定範囲内。トラブルは多少あるけど、この街はちゃんと動いている。多分」
魔王「おい、勇者」
ゆうしゃ「なんでしょう？」
魔王「浄水場に食用スライムが入り込んで、その酸性の体のせいでぶっ壊れた」
ゆうしゃ「えっ」
魔王「早急に直してくれ」

僕達の戦いはこれからだ！！（バグは起こるよ。）