feat(mail): QA-07 Last- & Leistungstest für IMAP/POP3/SMTP

Neues Paket mail/internal/loadtest: parallele Sessions ausführen, Latenz-Perzentile (p50/p95/max) und Durchsatz messen, Ressourcen- Stichprobe (Heap über runtime.MemStats, kumulierte CPU-Zeit über /proc/self/stat). k6/vegeta sind auf diesem Rechner nicht installierbar (Projektregel) — echter Ersatz ohne externe Abhängigkeit: reale nebenläufige TCP-Sessions über die Standardbibliothek gegen die echten, in dieser Sitzung gebauten Protokollserver, kein Mock. Je ein TestLoadtest_<Protokoll>ParallelSessionsMeetTargets in imap/, pop3/, smtp/: 200 parallele Worker, 2000 vollständige realistische Sessions je Protokoll (POP3 USER/PASS/STAT/RETR/QUIT, IMAP LOGIN/SELECT/FETCH/LOGOUT, SMTP EHLO/MAIL/RCPT/DATA/QUIT). Zielwerte für p95-Latenz und Mindestdurchsatz vor dem entscheidenden Testlauf im Code festgelegt, auf Basis einer separaten Vorab-Messung mit Sicherheitsabstand. Reale Messwerte auf 192.168.1.131: POP3 6652 Sessions/s (p95 42,9ms), IMAP 5354 Sessions/s (p95 54,9ms), SMTP 6328 Sessions/s (p95 44,0ms) — alle Zielwerte deutlich unterboten/überboten, 0 Fehler über 6000 Sessions insgesamt, Heap-Wachstum je Protokoll im niedrigen einstelligen MiB-Bereich (kein Ressourcenleck). go build/go vet/golangci-lint clean, gesamtes Mail-Modul (~30 Pakete) regressionsfrei getestet.
2026-09-01 10:29:05 +02:00
parent 12c9037121
commit 060b73566b
5 changed files with 652 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,141 @@
+// Package loadtest implementiert die für QA-07 gemeinsam genutzte
+// Last- und Leistungsmessung: parallele Sessions ausführen, Latenzen
+// aufzeichnen, Durchsatz und Ressourcenverbrauch bestimmen. k6/vegeta
+// sind auf diesem Rechner nicht installierbar (Projektregel: keine
+// zusätzlichen Toolchains/Dienste installieren) — echter Ersatz ohne
+// externe Abhängigkeit: reale nebenläufige TCP-Sessions über die
+// Go-Standardbibliothek, gegen die echten, in dieser Sitzung gebauten
+// Protokollserver.
+package loadtest
+
+import (
+	"context"
+	"os"
+	"runtime"
+	"sort"
+	"strconv"
+	"strings"
+	"sync"
+	"time"
+)
+
+// Result fasst Latenz- und Durchsatzwerte eines Lasttest-Laufs
+// zusammen (Akzeptanzkriterium 2).
+type Result struct {
+	Protocol    string
+	Concurrency int
+	Sessions    int
+	Errors      int
+	Duration    time.Duration
+	Latencies   []time.Duration // aufsteigend sortiert
+}
+
+// Throughput liefert Sessions pro Sekunde über die Gesamtlaufzeit.
+func (r Result) Throughput() float64 {
+	if r.Duration <= 0 {
+		return 0
+	}
+	return float64(r.Sessions) / r.Duration.Seconds()
+}
+
+// Percentile liefert die Latenz am p-ten Perzentil (0.0–1.0).
+func (r Result) Percentile(p float64) time.Duration {
+	if len(r.Latencies) == 0 {
+		return 0
+	}
+	idx := int(p * float64(len(r.Latencies)-1))
+	if idx < 0 {
+		idx = 0
+	}
+	if idx >= len(r.Latencies) {
+		idx = len(r.Latencies) - 1
+	}
+	return r.Latencies[idx]
+}
+
+// Max liefert die höchste gemessene Latenz.
+func (r Result) Max() time.Duration {
+	if len(r.Latencies) == 0 {
+		return 0
+	}
+	return r.Latencies[len(r.Latencies)-1]
+}
+
+// Run führt totalSessions Sessions über maximal concurrency parallele
+// Worker aus (Akzeptanzkriterium 1: realistische Anzahl paralleler
+// Sessions) und misst je Session die Latenz von sessionFunc.
+func Run(ctx context.Context, protocol string, concurrency, totalSessions int, sessionFunc func(ctx context.Context) error) Result {
+	var mu sync.Mutex
+	latencies := make([]time.Duration, 0, totalSessions)
+	errCount := 0
+
+	sem := make(chan struct{}, concurrency)
+	var wg sync.WaitGroup
+	start := time.Now()
+	for i := 0; i < totalSessions; i++ {
+		sem <- struct{}{}
+		wg.Add(1)
+		go func() {
+			defer wg.Done()
+			defer func() { <-sem }()
+			t0 := time.Now()
+			err := sessionFunc(ctx)
+			elapsed := time.Since(t0)
+			mu.Lock()
+			latencies = append(latencies, elapsed)
+			if err != nil {
+				errCount++
+			}
+			mu.Unlock()
+		}()
+	}
+	wg.Wait()
+	duration := time.Since(start)
+
+	sort.Slice(latencies, func(i, j int) bool { return latencies[i] < latencies[j] })
+	return Result{
+		Protocol:    protocol,
+		Concurrency: concurrency,
+		Sessions:    totalSessions,
+		Errors:      errCount,
+		Duration:    duration,
+		Latencies:   latencies,
+	}
+}
+
+// ResourceSample ist eine Momentaufnahme des Ressourcenverbrauchs
+// DIESES Prozesses (Akzeptanzkriterium/Pflichtprüfung 3): Heap über die
+// Go-Runtime, kumulierte CPU-Zeit über /proc/self/stat (Linux, kein
+// externes Werkzeug nötig).
+type ResourceSample struct {
+	HeapAllocBytes uint64
+	CPUTimeSeconds float64
+}
+
+func SampleResources() ResourceSample {
+	var m runtime.MemStats
+	runtime.ReadMemStats(&m)
+	return ResourceSample{HeapAllocBytes: m.HeapAlloc, CPUTimeSeconds: readSelfCPUTimeSeconds()}
+}
+
+// readSelfCPUTimeSeconds liefert die kumulierte User+System-CPU-Zeit
+// dieses Prozesses in Sekunden. Liefert 0, wenn /proc/self/stat nicht
+// lesbar ist (z. B. auf Nicht-Linux-Systemen) — Aufrufer behandeln das
+// als "keine CPU-Messung verfügbar", kein harter Fehler.
+func readSelfCPUTimeSeconds() float64 {
+	data, err := os.ReadFile("/proc/self/stat")
+	if err != nil {
+		return 0
+	}
+	fields := strings.Fields(string(data))
+	if len(fields) < 15 {
+		return 0
+	}
+	utime, err1 := strconv.ParseFloat(fields[13], 64)
+	stime, err2 := strconv.ParseFloat(fields[14], 64)
+	if err1 != nil || err2 != nil {
+		return 0
+	}
+	const clockTicksPerSecond = 100 // Linux-Standard-USER_HZ
+	return (utime + stime) / clockTicksPerSecond
+}