nexarch/mail/internal/pop3/loadtest_test.go

package pop3

import (
	"bufio"
	"context"
	"fmt"
	"net"
	"strings"
	"testing"
	"time"

	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/mail/internal/loadtest"
)

// pop3LoadtestConcurrency/pop3LoadtestSessions sind die für
// Akzeptanzkriterium 1 (QA-07) simulierte "realistische" parallele
// Last: 200 gleichzeitige POP3-Clients, insgesamt 2000 vollständige
// Sessions — vergleichbar mit einem kleinen bis mittleren
// Mailserver-Betrieb (deutlich mehr als jede reale Einzelinstanz
// dieser Größenklasse gleichzeitig bedienen müsste).
const (
	pop3LoadtestConcurrency = 200
	pop3LoadtestSessions    = 2000
)

// Zielwerte (Akzeptanzkriterium 3, ING-... QA-07): festgelegt VOR dem
// entscheidenden Testlauf, auf Basis einer separaten Vorab-Messung auf
// dem Zielsystem (192.168.1.131) mit großzügigem Sicherheitsabstand zum
// tatsächlich gemessenen Wert — siehe Prüfprotokoll QA-07 für die
// Vorab-Messwerte.
const (
	pop3TargetP95Latency    = 100 * time.Millisecond
	pop3TargetThroughputMin = 800.0 // Sessions/Sekunde
)

// TestLoadtest_POP3ParallelSessionsMeetTargets ist die geforderte
// Pflichtprüfung 1+2 (QA-07): Lasttest-Lauf mit Ergebnisprotokoll,
// Vergleich Ist- vs. Zielwert.
func TestLoadtest_POP3ParallelSessionsMeetTargets(t *testing.T) {
	if testing.Short() {
		t.Skip("lasttest übersprungen (-short)")
	}
	addr, _, stop := startTestServer(t)
	defer stop()

	resourcesBefore := loadtest.SampleResources()
	result := loadtest.Run(context.Background(), "pop3", pop3LoadtestConcurrency, pop3LoadtestSessions, func(ctx context.Context) error {
		return runPOP3LoadSession(addr)
	})
	resourcesAfter := loadtest.SampleResources()

	p50 := result.Percentile(0.50)
	p95 := result.Percentile(0.95)
	maxLatency := result.Max()
	throughput := result.Throughput()
	heapDeltaMB := float64(resourcesAfter.HeapAllocBytes-resourcesBefore.HeapAllocBytes) / (1024 * 1024)
	cpuUsed := resourcesAfter.CPUTimeSeconds - resourcesBefore.CPUTimeSeconds

	// Ergebnisprotokoll (Pflichtprüfung 1) — reale Messwerte, keine
	// Schätzung.
	fmt.Printf("QA-07 POP3-Lasttest: %d Sessions, %d parallel, Dauer %v\n", result.Sessions, result.Concurrency, result.Duration)
	fmt.Printf("  Fehler: %d\n", result.Errors)
	fmt.Printf("  Durchsatz: %.1f Sessions/s (Ziel: >= %.1f)\n", throughput, pop3TargetThroughputMin)
	fmt.Printf("  Latenz p50=%v p95=%v (Ziel: <= %v) max=%v\n", p50, p95, pop3TargetP95Latency, maxLatency)
	fmt.Printf("  Ressourcen: Heap-Delta=%.1f MiB, CPU-Zeit=%.2fs\n", heapDeltaMB, cpuUsed)

	if result.Errors != 0 {
		t.Fatalf("QA-07 POP3: %d von %d sessions fehlgeschlagen", result.Errors, result.Sessions)
	}
	if p95 > pop3TargetP95Latency {
		t.Fatalf("QA-07 POP3: p95-latenz %v überschreitet zielwert %v", p95, pop3TargetP95Latency)
	}
	if throughput < pop3TargetThroughputMin {
		t.Fatalf("QA-07 POP3: durchsatz %.1f sessions/s unter zielwert %.1f", throughput, pop3TargetThroughputMin)
	}
	// Akzeptanzkriterium/Pflichtprüfung 3: Ressourcenverbrauch im
	// erwarteten Rahmen — 2000 kurzlebige Sessions dürfen den Heap
	// nicht in Größenordnungen wachsen lassen, die auf ein Leck
	// hindeuten (großzügige Grenze: 100 MiB).
	if heapDeltaMB > 100 {
		t.Fatalf("QA-07 POP3: heap-wachstum %.1f MiB deutet auf ressourcenleck hin", heapDeltaMB)
	}
}

func runPOP3LoadSession(addr string) error {
	conn, err := net.DialTimeout("tcp", addr, 3*time.Second)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer func() { _ = conn.Close() }()
	_ = conn.SetDeadline(time.Now().Add(5 * time.Second))
	reader := bufio.NewReader(conn)

	if _, err := reader.ReadString('\n'); err != nil {
		return err
	}
	if err := writeAndExpectOK(conn, reader, "USER alice"); err != nil {
		return err
	}
	if err := writeAndExpectOK(conn, reader, "PASS geheim123"); err != nil {
		return err
	}
	if err := writeAndExpectOK(conn, reader, "STAT"); err != nil {
		return err
	}
	if _, err := conn.Write([]byte("RETR 1\r\n")); err != nil {
		return err
	}
	status, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		return err
	}
	if !strings.HasPrefix(status, "+OK") {
		return fmt.Errorf("RETR: unerwartete antwort %q", status)
	}
	for {
		line, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			return err
		}
		if strings.TrimRight(line, "\r\n") == "." {
			break
		}
	}
	return writeAndExpectOK(conn, reader, "QUIT")
}

func writeAndExpectOK(conn net.Conn, reader *bufio.Reader, cmd string) error {
	if _, err := conn.Write([]byte(cmd + "\r\n")); err != nil {
		return err
	}
	resp, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		return err
	}
	if !strings.HasPrefix(resp, "+OK") {
		return fmt.Errorf("%s: unerwartete antwort %q", cmd, resp)
	}
	return nil
}