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使用tpcc進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)性能測(cè)試 (數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試工具tpcc)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),數(shù)據(jù)庫(kù)的重要性日益凸顯。如何評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)的性能,是每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員都必須面對(duì)的問(wèn)題之一。而TPC-C(Transaction Processing Performance Council Benchmark C)測(cè)試則是一種常用的數(shù)據(jù)庫(kù)性能測(cè)試方法。

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TPC-C測(cè)試是由Transaction Processing Performance Council(TPC)提出的一種基于OLTP(Online Transaction Processing)的性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),其主要目的是測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)在高并發(fā)條件下的事務(wù)處理能力。該測(cè)試需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一定數(shù)量的事務(wù),并計(jì)算出每分鐘處理事務(wù)數(shù)(TPM)作為衡量數(shù)據(jù)庫(kù)性能的標(biāo)準(zhǔn)。

在進(jìn)行TPC-C測(cè)試時(shí),需要按照TPC-C規(guī)范進(jìn)行測(cè)試環(huán)境的搭建和數(shù)據(jù)載入。同時(shí)需要提前清空緩存,禁用日志記錄等操作,以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通常在測(cè)試中還需要設(shè)置合適的并發(fā)數(shù)、事務(wù)數(shù)、持續(xù)時(shí)間等參數(shù),以模擬真實(shí)的業(yè)務(wù)流量,測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的性能表現(xiàn)。

使用TPC-C測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)在于,其結(jié)果可以與其他測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,客觀地評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)的性能表現(xiàn)。同時(shí),該測(cè)試中的各項(xiàng)指標(biāo)也能夠反映數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性、可靠性以及吞吐量等關(guān)鍵性能。這樣的測(cè)試結(jié)果能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)管理員提供有力的依據(jù),指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)的硬件、軟件及配置優(yōu)化。

TPC-C測(cè)試是衡量數(shù)據(jù)庫(kù)性能的一種客觀、有效的方法。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),進(jìn)行該測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能瓶頸,并為未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃提供有力的支持。相信在不久的將來(lái),TPC-C測(cè)試將會(huì)在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用,并為更多企業(yè)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。

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ZDNet至頂網(wǎng)軟件頻道 在應(yīng)用系統(tǒng)的測(cè)試中,把數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)作為獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)測(cè)試,這無(wú)疑會(huì)為應(yīng)用軟件的質(zhì)量增加可靠的保障,同時(shí)還必須結(jié)合應(yīng)用軟件進(jìn)行集成測(cè)試,只有二者有機(jī)結(jié)合起來(lái),才能更大限度的發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件的功能。根據(jù)以往軟件測(cè)試經(jīng)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試的內(nèi)容和方法,進(jìn)行了詳細(xì)的分析,闡明了數(shù)弊春據(jù)庫(kù)測(cè)試在軟件開(kāi)發(fā)中的重要性。1、引言數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)在應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中所占的比重越來(lái)越大,隨之而來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越突出。比如:數(shù)據(jù)冗余,功能和性能方面存在的問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響應(yīng)用軟件的使用。軟件測(cè)試人員往往重視對(duì)軟件功能和編碼的測(cè)試,而忽略對(duì)軟件性能,特別是數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)并發(fā)測(cè)試。因?yàn)?,他們固有的思想中認(rèn)為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)性能影響不大,或模告從根本上忽略了數(shù)據(jù)庫(kù)在軟件開(kāi)發(fā)中的地位,直到出現(xiàn)了問(wèn)題,才想到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)試,但往往也是僅僅通過(guò)對(duì)編碼的測(cè)試工作中捎帶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行一定的測(cè)試,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的。目前,中鐵網(wǎng)上訂票系統(tǒng)在大用戶(hù)同時(shí)在線訂票中系統(tǒng)頻頻癱瘓,就是更好的佐證。所以,在應(yīng)用軟件的測(cè)試工作中,應(yīng)該將數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)獨(dú)立的部分進(jìn)行充分的測(cè)試,這樣才可以得到應(yīng)用軟件所需要的性能優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)。那么,應(yīng)該對(duì)哪些內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試,如何進(jìn)行測(cè)試呢?2、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)是應(yīng)用的基礎(chǔ),其性能直接影響應(yīng)用軟件的性能。為了使數(shù)據(jù)庫(kù)具有較好的性能,需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)。規(guī)范化的范式可分為之一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式和第五范式。一般來(lái)說(shuō),邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足第三范式的要求,這是因?yàn)闈M(mǎn)足第三范式的表結(jié)構(gòu)容易維護(hù)旦卜明,且基本滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的要求。因此,實(shí)際應(yīng)用中一般都按照第三范式的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化。但是,規(guī)范化也有缺點(diǎn):由于將一個(gè)表拆分成為多個(gè)表,在查詢(xún)時(shí)需要多表連接,降低了查詢(xún)速度。故數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的測(cè)試包括前期需求分析產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型和后期業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的測(cè)試兩部分(這里指的是后者),我在這里稱(chēng)為實(shí)體測(cè)試。數(shù)據(jù)庫(kù)是由若干的實(shí)體組成的,包括(表,視圖,存儲(chǔ)過(guò)程等),數(shù)據(jù)庫(kù)最基本的測(cè)試就是實(shí)體測(cè)試,通過(guò)對(duì)這些實(shí)體的測(cè)試,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體設(shè)計(jì)得是否充分,是否有遺漏,每個(gè)實(shí)體的內(nèi)容是否全面,擴(kuò)展性如何。實(shí)體測(cè)試,可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用軟件在功能上存在的不足,也可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)測(cè)試,測(cè)試人員對(duì)有異議的問(wèn)題要及時(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通解決。3、數(shù)據(jù)一致性測(cè)試在進(jìn)行實(shí)體測(cè)試后,應(yīng)進(jìn)一步檢查下面的內(nèi)容以保障數(shù)據(jù)的一致性:3.1 表的主鍵測(cè)試根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際需求,對(duì)每個(gè)表的主鍵進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證是否存在記錄不唯一的情況,如果有,則要重新設(shè)置主鍵,使表中記錄唯一。3.2 表之間主外鍵關(guān)系的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中主外鍵字段在名稱(chēng),數(shù)據(jù)類(lèi)型,字段長(zhǎng)度上的一致性測(cè)試。3.3 級(jí)聯(lián)表,刪除主表數(shù)據(jù)后,相應(yīng)從報(bào)表數(shù)據(jù)應(yīng)同時(shí)刪除的問(wèn)題例如學(xué)生表和學(xué)生成績(jī)表,學(xué)生數(shù)據(jù)已經(jīng)刪除,成績(jī)表中相應(yīng)學(xué)生的成績(jī)記錄應(yīng)同時(shí)刪除。3.4 存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器的測(cè)試存儲(chǔ)過(guò)程可以人工執(zhí)行,但觸發(fā)器不能人工處理,所以在對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器執(zhí)行的過(guò)程中針對(duì)SQL SERVER2023及以上版本可以使用Microsoft SQL Server Profiler性能測(cè)試工具進(jìn)行測(cè)試。Microsoft SQL Server Profiler 是 SQL 跟蹤的圖形用戶(hù)界面,用于監(jiān)視數(shù)據(jù)庫(kù)引擎或 Analysis Services 的實(shí)例。測(cè)試人員可以捕獲有關(guān)每個(gè)事件的數(shù)據(jù)并將其保存到文件或表中供以后分析。例如:可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視,了解哪些存儲(chǔ)過(guò)程由于執(zhí)行速度太慢影響了性能。4、數(shù)據(jù)庫(kù)的容量測(cè)試隨著數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的使用,數(shù)據(jù)量在飛速增長(zhǎng),如何在使用前對(duì)數(shù)據(jù)容量的增長(zhǎng)情況進(jìn)行初步估算,為最終用戶(hù)提供參考,這在數(shù)據(jù)庫(kù)使用和維護(hù)過(guò)程中,是非常重要的??梢酝ㄟ^(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中基本表的數(shù)據(jù)大小,和每天數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)產(chǎn)生量進(jìn)行初步估算。記錄數(shù)據(jù)量=各個(gè)字段所占字節(jié)數(shù)的總和表的數(shù)據(jù)量=記錄數(shù)據(jù)量*記錄數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)大小=各表數(shù)據(jù)量的總和當(dāng)然,數(shù)據(jù)庫(kù)的大小不僅僅只是基本表的大小,還有系統(tǒng)表,視圖,存儲(chǔ)過(guò)程等其它實(shí)體所占的容量,但最基本的數(shù)據(jù)是表的數(shù)據(jù)。另外,數(shù)據(jù)庫(kù)的容量還包括數(shù)據(jù)庫(kù)日志文件的容量,一般應(yīng)預(yù)留數(shù)據(jù)庫(kù)文件的2倍左右。5、數(shù)據(jù)庫(kù)的性能測(cè)試應(yīng)用軟件除了功能外,很重要的一部分就是軟件的性能,而對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)性能的好壞會(huì)直接影響應(yīng)用軟件的性能,這部分的測(cè)試,一般手工測(cè)試就顯得無(wú)能為力了,這時(shí)就要借助自動(dòng)化的測(cè)試軟件,例如:DataFactory,DataFactory是一種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)產(chǎn)生器,它允許開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員很容易產(chǎn)生百萬(wàn)行有意義的正確的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù),該工具支持DB2、Oracle、Sybase、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣,就可以模擬出應(yīng)用軟件長(zhǎng)期使用后,海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)的性能狀況。從而盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)性能的優(yōu)化。這里要注意,進(jìn)行性能測(cè)試的時(shí)候,一定要注意測(cè)試環(huán)境的一致性,包括:操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件的版本以及硬件的配置等,而且在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)方面的測(cè)試的時(shí)候一定要注意數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄數(shù)、配置等要一致,只有在相同條件下進(jìn)行測(cè)試,才可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。否則無(wú)法和用戶(hù)對(duì)軟件的性能的觀點(diǎn)達(dá)成一致。6、數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力測(cè)試說(shuō)起測(cè)試,我們首先想到的就是軟件正確性的測(cè)試,即常說(shuō)的功能測(cè)試。軟件功能正確僅是軟件質(zhì)量合格指標(biāo)之一。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,還有其它的非功能因素也起著決定性的因素,例如軟件的響應(yīng)速度。影響軟件響應(yīng)速度的因素有很多,有些是因?yàn)樗惴ú粔蚋咝?;還有些可能受用戶(hù)并發(fā)數(shù)的影響。在眾多類(lèi)型的軟件測(cè)試中,壓力測(cè)試正是以軟件響應(yīng)速度為測(cè)試目標(biāo),尤其是針對(duì)在較短時(shí)間內(nèi)大量并發(fā)用戶(hù)的訪問(wèn)時(shí),軟件的抗壓能力。但壓力測(cè)試往往是手工難以測(cè)試的,必須借助自動(dòng)化測(cè)試工具。常用的壓力測(cè)試有:Web測(cè)試、數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試等。數(shù)據(jù)庫(kù)在大多數(shù)軟件項(xiàng)目中是不可缺少的,對(duì)于它進(jìn)行壓力測(cè)試是為了找出數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象是否可以有效地承受來(lái)自多個(gè)用戶(hù)的并發(fā)訪問(wèn)。這些對(duì)象主要是:索引、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程和鎖。通過(guò)對(duì)SQL語(yǔ)句和存儲(chǔ)過(guò)程的測(cè)試,自動(dòng)化的壓力測(cè)試工具可以間接的反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象是否需要優(yōu)化。這些自動(dòng)化的測(cè)試工具很多,各有特點(diǎn),基于Java的項(xiàng)目可以使用JMeter,.Net項(xiàng)目可以采用.Net集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供的測(cè)試方案。7、結(jié)束語(yǔ)總之,在應(yīng)用系統(tǒng)的測(cè)試中,把數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)作為獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)測(cè)試,這無(wú)疑會(huì)為應(yīng)用軟件的質(zhì)量增加可靠的保障,同時(shí)還必須結(jié)合應(yīng)用軟件進(jìn)行集成測(cè)試,只有二者有機(jī)結(jié)合起來(lái),才能更大限度的發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件的功能。

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