（计算机软件与理论专业论文）基于tpcc标准的数据库基准性能测试工具的研究和实现.pdf

摘要 随着我国信息化建设进程的深化，数据库管理系统作为国家信息基础建设设施的重 要组成部分发展十分迅速。我国具有自主知识产权的数据库系统产品也越来也越丰富 为了贯彻国家软件发展的。以测代评”和。采用与国际测试规范接轨的测试方案”的原 则，以择优支持国产大型通用数据库管理系统的研发与推广应用为目标，中国软件评测 中心推出了国产数据库管理系统测评大纲，其中的子部分国产数据库管理系统基准 性能测试大纲 性能评测需要用到：t p c 组织的t p c - c 性能测试标准和规范 t p c - c 基准测试标准是由t p c ( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gc o u n c i l ，事务处理委员会 组织发布的t p c 组织的主要职责是制定商务应用基准程序( b e n c h m a r k ) 的标准规范、性 能和价格度量，并依据这些基准测试项目发布客观性能数据。t p c - c 基准测试标准主要 是针对o l t p 系统的性能评测规范。 本论文研究基于t p c - c 测试模型本文通过对t p c - c 测试规范的全面分析，介绍 了t p c - c 测试的基本方法和流程，重点讨论了j a v a 数据库连接池技术，j a v a 多线程技术， j a v a 网络编程等技术，并用j a v a 语言实现了基于t p c - c 测试模型的自动化测试工具 t p c c l o a d e a t 从而在软件测试的角度上满足了自动化的要求最后。还重点阐述实现自 动化测试程序t p c c l o a d e r 的基础一一基本t i ，c - c 模型的设计思路和实现方法以及 t p c c l o a d e r 测试程序的体系结构 本文研究的关键技术、创新点和所傲的工作如下， i 系统致据对象的抽象化和各个类层次结构和类关系的设计系统设计时根据软 件工程学的基本设计原理，将系统涉及到的数据进行抽象化，从而保证系统软 件的正确性。保持业务逻辑条理性、代码编撰简洁、易于升级和维护 2 本论文研究基于t p c - c 测试模型在详细讨论了t p c - c 基准性能测试规范的基 础上，介绍和分析了t p c - c 测试的基本方法和流程，并给出了t p c - c 测试的基 本指标，并用j a v a 语言实现了基于t p c - c 测试模型的自动化测试工具 t p c c l o a d e r 3 系统采用了b s 结构，基于j 2 e e 架构和模型一视图一控制器 ( m o d e l - v i e r c o n t r o l l e r 。唧c ) 设计模式，将各个模块和对象，封装在各个 类中，使系统具有开放、安全、健壮，跨平台等优势对于未来期望添加的子 模块，只需要扩充各个类的方法即可 4 基于t c p i p 协议，设计了网络模块( 多机版管理模块) ，分为主机模块 m a s t e r s o c k e t 和从机模块s l a v e s o c k e t 主机模块负责向系统提供全局的统计 数据。以及向从机模块发送各种测试控制命令；从机模块负责接收主机模块发 来的各种测试控制命令或者统计信息请求 。 5 针对系统运行时同时有多个用户( 线程) 并行访问的情况，使用数据库连接池 技术来优化数据库连接的维护和管理，同时发送消息来使线程同步，并使用消 3 息队列方式，实现了对多个线程的异步执行 本系统的设计开发目标就是要实现完全自动化的数据库性能测试，为数据库公司的 产品进行国家国产数据库评测达到自动化的规范管理提供良好的技术平台，真正在软件 测试的角度上满足了自动化测试的要求 本系统已在北京人大金仓信息技术有限公司实现并实际投入使用，能够完全满足公 司数据库产品k i n g b 蛳e s 性能的自动化测试的要求 关键词lt p c ，j 2 e s 、j d b cd r i v e r ，t p c c l o a d e r 图书分类号lt p 3 1 i 5 2 a b s t r a c t w i t h t h e d e v e l o m p o f o u rc o u n t r y s i n f o r m a t i o n c o n s t r u c t i o n , m s n o i m p o r t a n t p a r t o f o u r c o u n t r y si n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e , d a t a b a s es y s t e mb c o m ci d o l ta n d 咖ci m p o r t a n ta n d d a t a b a s ep r o d u c t sw i t hi n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h t sb e c o m em o r ea n dm o r or i c h i nt h e t h cd o m e s t i c a l l yp r o d u c e dd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e me v a l u a t e sp r o g r a m o f c h i n as o f t w a r ee v a l u a t i o nc e n t e r , t h et p & cp e r f o r m a n c et e s ts t a n d a r do ft ic o r g a n i z a t i o n s h o u l db eu s e d t p c - cb e n c h m a r ki sp u b l i s h e db yt p c c r r a n s a c t i o np r o c e s s i n gc o u n c i l ) n 圮t ic i sn n o n - p r o f i tc o r p o r a t i o nf o u n d e dt od e f i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n ga n dd a t a b a s eb e n c l n n a r k sa n d 幻d i s s e m i n a t eo b j e c t i v e , v e r i f m b l et icp e r f o r m a n c ed a t a 幻t h ei n d u s t r y t i ，c - cb e n c h m a r k i sa no u 限( o n - l i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ) b e n c h m a r k i nt h i sp a p e r , w eb r i e f l yt l u m m a f i z et h et p c - cb e n c h m a r ka n df o c u s eo nt h et e c h n i q u e s o ft h eb a s i ct e s tm e t h o do ft p c - c w ea l s os t u d yt h er e l a t e dt e c h n i q u e s ：j a v ad a t a b a s e c o n n e c t i o np o o l i n g 。j a v am u l t i t h r e a d i n g 。j a v as o c k e tp r o g r a m m i n ga n dr e a l i z et h ea u t o m a t i v e t e s ts o f t w a r e - t p c c l o a d e rw i t hj a v al a n g u a g e a tl a s t , w ci n u e d u c ee m p h a s e l yt h ed e s i g e n t h i n k i n ga n d u z e s c dm e t h o da n dt h es y s t e mc o n s t l 删o f t p c c l o a d e r t h em a i n l yk e y t e c h n o l o g i e sa n dm y r e s e a r c h e smf o l l o w e d ： 1 t h ea b s t r a c t i o no fs y s t e md a t ao b j e c ta n dt h ed e s i g no fc l a s sl e v e li 衄l c 咖髓a n d c l a s ir c l a t i o n a h i pe n o u r ot h ea c c u r a c yo ft h es o f t w a r e ；m a k es o f t w a r em yt o p r o m o t ea n d 幻m a i n t a i n 2 n i i lp a p e rr e s e a r c hb a s e do n1 1 眦t e s tm o d e l o nt h ef o u n d a t i o no fd i s c u s s e d d e t a i l e d l yi nt h et p c cb e n c h m a r k sp e r f o r m a n c es t a n d a r d , w ei n t r o d u c ea n da n a l y z e t p c ce s s e n t i a lm e t h o da n dp l _ o c c d u l o , a n dg i v et h et p c - ct e s tb a s i ci n d e x , a n d r e a l i z et h ea u t o m o t i v et e s ts o h w a r e - t p e c l o a d u r 3 t h es y s t e mt l m l o e d e ru b sc o n s t r u c t i o nb a s e do nt h em o d e l - v i e w - c o n t r o l l e r p a t t e r n b a c hm o d u l eo ro b j e c ti se n c a p s u l a t e di nt h ec l a s st om a k es y s t e mm 吡 o p e o t i v e , s e c u r i t i v ea n du r o s s p i n f f o r m l y 4 t h ed e s i g no ft h es y s t e mt p c e l o a d e ru s em a s t e r s i n v em o d u l eb a s e do nt c p i p p r o t o c 0 1 mm a s t e r 缸r e s p o n s i b l ef o r t h es c a r i n ga l lk i n d so f t e s tc o n t r o lu r d e r s t h e s l a v ej br e s p o n s i b l ef o rr e c e i v i n gt h eo r d e r st oc a r r yo u ta cr e s p o n ds t a t i s t i c a l i n f o r m a t i o nr e q u s t 5 t h es i m u l t a n e o m 矗c o 瞄so f t h es a l l 壕d a t ab ym u l t i p l eu s e r s 。t h ed a t a b a s ec o n n e c t i o n p o o l i n gt e c h n i q u eh u s e dt oo i ，t i m i z cf o rm a n a g e m e n to fd a t a b a s ec o n n e c t i o n , t h e t p e c l o d e rs h o u l db es e n dm e s s a g e rt om a k et h r e a d i n g ( e a c hu s e r ) 钿b c s y n c h r o n i z a t i o na n du s cm e s s a g eq u e u et om a k et h r e a d i n gt ob ec a n to u t 5 a s y n c h r o n i s m t h ed e s i g na i mo ft h es y s t e mi it or e a l i z a t et h ed a t a b a s ep e r f o r m a n c et e s tc o m p l e t e a u t o m a t i o na n dp r o v i & sg o o dt e c h n i c a lp l a t f o r mt od a t a b a s ec o m p a n yf o rt h ed o m e s t i c p r o d u c e d d a t a b a s e e v a l u a t i o n i o r d e r t os a r i s 母t h er e q u e s t o f t h e a u l o m a t e d t e s t t h cs y s t e m 扭r e a l i z e de n du s e do nb e i j i n gb a s e s o f ti n f o r m a t i o nt e c h n o l o e s c o l t d a n dt h es y s t e mm s a r i s f yc o m p l e t e l yc o m p a n yd a t a b a s ep f 劬k i n g b a s e e sp e r f o r m a n c e t e s t f c q u t k e y w o r d s ：t p c 、j 2 e e ，j d b cd r i v e r ，t p c c l o a d e r 6 前言 数据库管理系统是国家信息基础建设设施的重要组成部分。是我国民族r r 产业及软 件产业发展的支撑技术多年来，我国一直非常注重开发自主知识产权的数据库产品， 科技部对国产数据库软件产品的开发给予了特别的支持 为了贯彻国家软件发展的。以测代评。和。采用与国际测试规范接轨的测试方案。 的原则以择优支持国产大型通用数据库管理系统的研发与推广应用为目标，中国软件 评测中心推出了国产数据库管理系统测评大纲 ，其中的子部分国产数据库管理系统 基准性能测试大纲 性能评测需要用到：t p c 组织的t p c - c 性能测试标准和规范 本文研究的对数据库进行t p c - c 性能测试的数据库就是国产数据库系统：k i n g l m ” e s 金鼎数据库管理系统k i n g b a s ee n t e r p r i s es e 盯( 简称k i n g b 擞e s ) 是北京人大金 仓信息技术有限公司开发的通用关系数据库管理系统k i n g b a s c e s 基于成熟的关系数据 模型，是一个跨越多种软硬件平台，具有大型数据管理能力，高效稳定的数据库管理系 统k i n g b a s c e s 是国家叶五”8 6 3 数据库重大专项的产品化成果，其核心技术源于中国 人民大学数据与知识工程研究所承担的国家8 6 3 高科技计划项目并行数据库管理系统 p b a s e 该项目曾获得北京市科技进步二等奖和国家教育部科技进步二等奖 t p c 不给出基准程序的代码，而只给出基准程序的标准规范，按照t p c - c 标准规范 自行开发了测试工具t p k 眦l e f l 对k i n g b a e $ 进行性能测试。就能够按照同一标准 规范，同一工具进行系统测试，这样测试结果就有了比较意义从这个意义出发。 b e n c h m a r k 测试实际上就成了各个厂商展示其技术实力的舞台任何厂家或其它测试者 都可以根据t p c 组织公布的规范标准。最优地构造出自己的系统，使用最优的平台和最 高效的应用程序 第一章数据库t p c - c 基准性能测试 1 1 数据库测试概述 1 1 1 数据库系统现状 1 主流数据库系统现状 数据库管理系统经历了3 0 多年的发展演变。已经取得了辉煌的成就，发展成了一门 内容丰富的学科目前市场上具有代表性的数据库产品包括o r a l c e 、d b 2 、s y b a s e 以 及s q l s e r v e r 等在一定意义上。这些产品的特性反映了当前数据库产业界的最高水平 和发展趋势因此，分析这些主流产品的发展现状，是我们了解数据库技术发展的一个 重要方向。 数据库管理系统是网络经济的重要基础设施之一支持i n t e r a c t 数据库应用已经成 为数据库系统的重要方面例如，o r a c l e 公司从8 i 起全面支持互联网应用，是互联网数 据库的代表微软公司更是将s q ls e r v e r 作为其整个n e t 计划中的一个重要的成分 对于互联网应用，由于用户数量是无法事先预测的，这就要求数据库相比以前拥有能处 理更大量的数据，以及为更多的用户提供服务的能力，也就是要拥有良好的可伸缩性及 高可靠性 数据库技术的广泛应用为企业和组织收集并积累了大量的数据数据丰富知识贫乏 的现实直接导致了联机分析处理、数据仓库和数据挖掘等技术的出现，促使数据库向智 能化方向发展同时企业应用越来越复杂，会涉及到应用服务器、w e b 服务器、其他数 据库旧系统中的应用以及第三方软件等，数据库产品与这些软件是否具有良好的集成 性，往往关系到整个系统的性能 基于目前数据库管理系统发展的现状。我国部分数据库专家将数据库技术发展的特 点概括为。四高”。即数据库管理系统具有高可靠性，高性能、高伸缩性和高安全性数 据库是企业信息系统的核心和基础，其可靠性和性能是企业领导人非常关心的问题随 着信息化进程的深化。计算机系统越来越成为企业运营不可缺少的部分，这时，数据库 系统的稳定和高效是必要的条件在互联网环境下还要考虑支持几千或上万个用户同时 存取和7 * 2 4 小时不问断运行的要求，提供联机数据备份、容错、容灾以及信息安全措施 等 2 我国数据库系统的发展现状 数据库管理系统是国家信息基础建设设施的重要组成部分，是我国民族r r 产业及软 件产业发展的支撑技术多年来，我国一直非常注重开发自主知识产权的致据库产品， 科技部对国产数据库软件产品的开发给予了特别的支持 目前，我国数据库系统已经具备了普通应用所需的基本数据库管理功能，也具有一 定的扩展性。能够满足一般的应用要求但国产数据库系统在易用性和可管理性方面， 相比国外主流数据库系统，还存在一些差距，同时，国产数据库系统运行的稳定性。执 行效率。特别是在高并发、多用户环境等复杂环境下的执行性能和稳定性，同国外主流 数据库系统相比还由一些差距 本文研究的对数据库进行t i c - c 性能测试的数据库就是田产数据库系统： k i n g b a s e e s 金鼎数据库管理系统k i n g b a s ee n t e r p r i s es e r v e r ( 简称k i n g b a s ee s ) 是北 京人大金仓信息技术有限公司开发的通用关系数据库管理系统k i n g b u e e s 基于成熟的 关系数据模型。是一个跨越多种软硬件平台，具有大型数据管理能力、高效稳定的数据 库管理系统k i n g b a s ee s 是国家。十五。8 6 3 数据库重大专项的产品化成果，其核心 技术源于中国人民大学数据与知识工程研究所承担的国家8 6 3 高科技计划项目并行数据 库管理系统p b a s e 该项目曾获得北京市科技进步二等奖和国家教育部科技进步二等 奖 1 1 2 数据库系统评测体系 就数据库领域测试而言，目前国际上的t p c 组织虽然提出了性能测试标准。然而由 于数据库应用的领域不同、运行的环境不同，加上数据库管理系统功能、结构日趋复杂、 度量特性繁多等诸多因素。目前国际上并没有被普遗接受的数据库综合评测体系 2 0 0 2 年开始至今，中国软件评测中心与清华大学软件学院共同承担了国家8 6 3 计划 。数据库管理系统测试及其工具研发”课题，该课题的主要目的就是围绕国产大型通用 数据库管理系统的开发，应用、推广的全国产，研发有效、实用的数据库管理系统测试 工具与环境，建立国家数据库管理系统评测体系，为政府部门( 科技部) 数据库管理系 统专项择优提供技术依据，为数据库管理系统开发商、数据库应用系统开发商和数据库 的最终用户提供质量服务，形成服务社会的公共数据库管理系统专业测试平台，从而促 进国产数据库管理系统的产品化、产业化进程 课题研究、实施期问，在国家科技部任命的数据库专家组的指导下，两家课题承担 单位深入地研究了国内外软件测试技术的最新前沿，针对我国数据库管理系统的发展现 状进行了深入的调查研究，恰当地选择了相关的国际标准。在课题实施的技术路线方面 针对数据库管理系统测试工作中待解决的关键问题进行了重点攻关，主要包括相关国际 标准的研究、测试平台的设计、构造测试用例和制定测试标准等；在借鉴已有国内外数 据库管理系统成功经验的基础上，结合我国数据库管理系统研发的现状进行创新。探索 高效的有利于促进我田数据库管理系统良性发展的数据库测试技术，方法与模式l 重点 考虑了规范化工作和资源合理搭配，卓有成效形成了一套相对完整的数据库管理系统 评测体系 该体系参照数据库相关国际标准和有关软件系统测试规范，配合国产数据库管理系 统的开发进程，将数据库管理系统测试分解为四个方面；产品确认测试，标准符合性测 试、基准性能测试和应用综合测试通过综合以上四个方面的测试，完成对数据库管理 系统的全面评测具体包括以下几个方面 产品确认测试 9 按照g b t1 6 2 6 0 软件产品质量评价特性及应用指南 、g b t1 7 5 4 4 软件包质量 要求和测试 的相关标准参考数据库管理系统开发商提供的文档资料，重点测试数据 库管理系统的扩展性、可靠性、安全性，大数据量、管理工具、用户文档六个方面。以 度量数据库管理系统的产品化程度，在此过程中形成了一套比较完善的确认测试用例集 标准符合性测试 。 s q l 标准符合性测试：按照s q l 9 2 标准。全面测试一个数据库产品的s q l 标准 支持特性 ， * o d b c 标准符合性测试：采用s w s o f ti n c 开发的o d b c 2 5 标准符合性测试工具 进行测试在此基础上按照o d b c3 0 标准对测试用例进行了相当规模的修改和扩充， 并且将微软公司的q u i c k t e s t 测试工具的部分模块集成到该测试工具中 j d b c 标准符合性测试：在s u n 公司开发的j d b c 标准符合性测试工具的基础 上按照j d b c3 0 标准和国产数据库研发的具体要求，对测试用例进行了修改和扩充 基准性测试 。 。 t p c - c 测试：按照t p c c 标准自主开发响应的测试工具该工具采用s e d a 型 架构，可适用于高并发的服务器程序，满足t p c - c 测试要求的服务器负荷要求。 t p c - w 测试；按照t p c - w 标准。参照w i s c o m i n 测试工具作了大量修改后形成 了自己的测试工具 1 2 系统性能测试 1 2 1 背景概述 就数据库测试而言国际上t p c 组织提出的性能测试标准和规范。是最为大家所熟 悉的数据库测试规范t ic 是事务处理委员会( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gc o u n c i l ) 的缩写。 该组织最早成立予1 9 8 8 年，是由一些在计算机领域提供软硬件系统或者相关解决方案的 厂家组成，总部设在美国该组织对全世界开放，但迄今为止。绝大多数会员都是美、 日，西欧的大公司，比如；m m ，n c r 、l i p o r a c l e 、m i c r o s o f t 等它的职责是制定商 务应用基准程序( b e n o h m a r k ) 的标准规范、性能和价格度量，并依据这些基准测试项目发 布客观性能数据 t p c 是一个非盈利性机构，其目的主要是为了针对特定的领域。如联机交易处理系 ，统( o nl i t r a n s a c t o np r o c e s s i n g ，o l t p ) ，数据仓库或决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m ，d s s ) 、电子商务解决方案等，制定相应的性能测试规范，从而为用户在选择相 应解决方案的平台时提供参考标准 t i c 组织制定的数据库评测规范包括n c a 、n ，c - b 、1 w - c 、t p c - d ，1 w 腓c - r 、 t p c - w 等，而目前正在使用的性能评测规范有以下几种 针对0 l 1 限系统的性能评测规范t p c - c 针对数据仓库或决策支持系统的性能评测规范t p c - h 和t p c - r ：前者用于评估 数据仓库系统中的动态查询负载，后者用于评估数据仓库系统中的预定义报表 应用两者均源自早期的t p c d 。 。 针对电子商务应用的性能评测规范t p c - w 如果使用恰当，这些测试规范对于用户在选择相应的系统平台时，可以起到较好的 一 一一 参考作用在本文中。我们主要是对t p c - c 测试规范进行理解和软件实现 1 2 2t p c - c 潮试 1 规范概要 t p c - c 测试规范是在1 9 9 2 年7 月发布的。它是专门针对联机交易处理系统( o l t p ) 的。一般情况下我们也把这类系统称为业务处理系统这类系统具有比较鲜明的特点， 这些特点主要表现如下， 多种事务处理并发执行，充分体现了事务处理的复杂性； 在线与离线的事务执行模式； 。 ；多个在线会话终端；。 ， - 适中的系统运行时间和应用程序运行时间； 大量的磁盘i o 数据流； 强调事务的完整性要求( a c i d ) i 对于非一致的数据分布，使用主键和从键进行访问；。 数据库有许多大小不一，属性多样。而又相关联的数据表组成；， 存在较多数据访问和更新之闻的资源争夺 。 为此，t p c - c 测试规范中模拟了一个比较复杂，并具有代表意义的o l t p 应用环境， 来对数据库管理系统的联机事务处理性能进行测试 。 五测试模型 t p c - c 测试规范中模拟了一个比较复杂并具有代表意义的0 l t p 应用环境；假设有一 个大型商品批发商它拥有若干个分布在不同区域的商品库；每个仓库负责为1 0 个销售 点供货；每个销售点为3 0 0 0 个客户提供服务；平均每个客户的一个订单有l o 项产品； 所有订单中约1 的产品在其直接所属的仓库中没有存货，需要由其他区域的仓库来供 货 t 一 ， t p c - - c 的事务处理在一个以9 张表为基础的数据库上实现处理过程，执行的事务包 括：更新、插入、删除、终止以及对主码和外码的访问对于前四类交易事务。要求 9 0 的事务执行的响应时间应在5 秒以内对于库存水平查询交易。则要求响应时间在7 2 0 秒以内同时。测试过程中还要求被测试系统保证数据库事务的a c i d 特性( t p c - c n 规范中详细说明了验证被测试系统a c i d 特性的测试步骤) “ 数据库的逻辑结构如图： t p c - c 规范中数据库9 张表的数据量及其对应关系如图； 从上图中可以看出，由于t p c - - c 的各个表的数据量之间存在着特定的比例对应关系， 因此t p c - - c 的数据量其实可以用w a r e h o u s e 表中的数据量( 行数) 为基数进行估算也 就是说，我们只要知道数据库中有多少个w a r e h o u s e ，即w a r e h o u s e 表中有多少行数据， 也就可以大致确定其数据库中数据总量的大小所以，通常我们说，t p c - c 测试报告中 说明的性能指标可以达到支持多少个w a r e h o u s e 数目也就说明了其可以支持的数据量 。大小 t p c - c 规范中并没有给出基准程序的测试代码，而只给出实现t p c - c 基准程序的标 准规范( s t a n d a r ds p e c i f i c a t i o n ) 对于最终结果的取得与测试的过程也没有具体的开 发规程限定因此，无论是厂商还是独立的测试者他们都需要根据规范，最优地构造出 自己的系统( 测试平台和测试程序) 才能进行t p c - c 基准测试的工作而绝大多数已经发 1 2 布可查的t p c - c 测试程序和测试报告，他们所建立的t p c - c 测试环境或测试程序大都是 以实现单一t p c - c 混合事务的并发为其主要功能也就是说。他们的t p c - c 测试工具 程序只能在一次数据加载完毕的前提下测试一次，如果测试通过。则需要重新加载数据， 之后再进行第二次测试而每次测试结束的过程中，还需要进行新的数据( 新的 w a r e h o u s e 数目) 加载，整理、数据库的调优、以及系统的重新配置和调整的过程 3 事务说明 t p c - c 测试包括5 个典型的o l t p 事务它们是： n e w - o r d e r ( 新订单事务) ；客户输入一笔新的订货交易； p a y m e n t ( 支付事务) t 更新客户账户余额以反映其支付状况； d e l i v e r y ( 发货事务) ，发货( 模拟批处理交易) ；。 o r d e r - s t a t u s ( 订单状态查询事务) l 查询客户最近交易的状态； s t o c k - l e v e l ( 库存水平查询事务) ：查询仓库库存状况。及时补货 有关事务的具体描述如下：， 新订单t 其主要事务内容为对于任意一个客户端，从固定的仓库中随机选取5 一1 5 件商品。创建新订单其中l 的订单，要由于假想的用户操作失败而回滚； 该事务的主要特点为读写、频繁，要求响应快，是系统中最典型的操作，也是 系统处理中的主要工作量。最终也是以数据库系统每分钟能够处理的新订单数 来对数据库系统的性能进行评价 支付操作t 其主要事务内容为对于任意一个客户端，从固定的仓库中随机选取 一个辖区及其内的用户。采用随机的金额支付一笔订单，并且同时将该订单记 录为相应历史订单该事务的主要特点为l o 个批量、读写、较少、较宽松的响 应时间、 订单状态查询；其主要事务内容为对于任意一个客户端，从固定的仓库中随机 选取辖区及其内的用户，读取该用户的最后一条订单，显示订单内每件商品的 状态该事务的主要特点为只读、较少、要求响应快 发货t 其主要事务内容为对于任意一个客户端。随机选取一个发货包。更新被 处理订单的用户帐户余额，并把修改后的订单从新订单中删除该事务的主要 特点为读写，频繁、响应快 库存状态查询：其主要事务内容为对于任意一个客户端，从固定的仓库和辖区 选取最后的条订单。检查订单中所有货物的库存计算并显示所有库存低于 随机生成的商品数量该事务的主要特点为只读、较少，较为宽松的响应时间 对于以上这5 种类型的事务交易，前4 种类型的交易要求响应时间在5 秒以内l 对 于库存状态查询交易，要求响应时间在2 0 秒以内同时，这5 种交易最终的比例状 态查询的比例分别均不得少于4 具体而言。5 种事务要满足的时问、比倒以及隔 离级别要求如表1 - 1 所示 衰1 - 15 种类型的事务交易 事务类型事务量小百分比 量小t 盘入时如事务响应时小平均思考时 问( 秒)问要求( 秒)问分布( 秒) 新订单 n a1 3， 1 2 支付操作4 3 0， ， ， 1 2 订单状态查询 4 o251 0 发货 4 o255 库存状态查询 4 o t 2，20， 4 测试指标 t p c - c 测试的结果主要有两个指标即流量指标( t h r o u g h p u t ，简称t l , m c ) 和性价 比( p r i c e p e r f o r m a n c e ，简称p r i c e t p m c ) 流量指标( t h r o u g h p u t ) t p m c ，按照t i c 组织的定义。流量指标描述了系统在 执行支付操作、订单状态更新、发货和库存状态查询这4 种交易的同时，每分 钟可以处理多少个新订单交易。所有交易的响应时间必须满足t i c - c 测试规范 的要求，并且各种交易数量所占的比例也应该满足t p c - c 测试规范的要求在 这种情况下。流量指标值越大说明系统的联机处理能力越高目前t p c 组织发 布的最高劬p c 值可以达到l ，0 0 0 ，0 0 0 以上( 通常由m m 、h p 等主要的硬件 厂商发布，大都采用昂贵的集群服务器( 多e l u ) 、高速的磁盘阵列设备，并 配合快速的事务，消息中阃件系统) ，即每分钟处理超过一百万个n e w o r d e r 事 务 ”， + 性价比( p r i c e p e r f o r m a n c e ，简称p r i c e t p m c ) ：即测试系统的价格与流量指标的 比值价格指的是系统的总价格。单位是美元，而价格性能比为总价格，性能， 单位是$ t p m c 显然性价比最小越说明该测试系统的市场竞争力越强目前 t p c 组织发布的最高劬甲c 的系统，其性价比一般为5 - 6u s s t m p c ，而最好的 性价比为1 5 - 2 5 u s $ t m p c ，其m l p c 一般为1 0 0 ，0 0 0 - 2 0 0 ，0 0 0 劬| p c 由此可 见。这个指标的大小主要考量的是应用系统的商业价值，将更多的注意力集中 于被测试系统的软硬件综合价格的合理配置 5 翻试工具 按照t i c - c 测试规范要求。测试工具和模型可以由厂商自行实现在本文中。 我们按照t p c - c 标准规范自行开发了测试工具t p c c l o a d e r 6 测试方法和流程 常规情况下，一个实现了基本t i ) c - - c 测试模型的测试程序应该具有如下体系结构： 即客户端模拟大量并发用户，由一个任务分发进程对用户的任务进行管理，按照某种方 法，发送到d b m s 执行，同时统计测试过程中各个事务的响应时间并计算t p c - c 的吞吐量 指标一t 叩c 标准的t p c - c 测试一般需要执行如下步骤： t p c - c 测试中，测试人员需要先调用测试程序的数据加载模块，加载一定数量的数 据( 若干个w a r e h o u s e ) 。然后测试人员将这些数据备份起来以各测试失败后能够再次利 用此次数据加载的基础进行加峪参数调整数据备份后，测试人员需要对测试系统中的 各种参数进行配置( 包括：d b m s 、o s 、网络等配置) 配置结束后，测试人员运行测试程 序的t p c - c 测试模块( 该模块的测试流程符合t p c - c 基准测试规程) 测试后测试程序输 出测试过程中收集到的t p c - c 事务响应时同的统计信息与系统吞吐量指标t m p c 。测试人 员需要根据响应时问判断本次测试是否符合t p c - c 规定的响应时间标准如果事务响应 时间符合t p c - c 标准，则测试人员需要决定新的测试中应该加载的数据量，然后循环执 行前面的步骤如果事务响应时间不符合标准，则说明当前系统的性能不能满足t p c - c 标准的要求，需要对当前系统进行调整或优化此时，需要测试人员恢复第二步中备份 的数据，并根据前一次测试的情况判断需要调整的各项系统参数，参数调整完毕后，重 新进行新的测试在多次参数调整都失败后，认为系统不能支持当前的数据量，已经到 达系统的最大负载量，则取上一次通过的测试结果为最终的测试结果。并将其响应时间 与t m p c 的值写入t p c - c 测试报告 7 测试结果 按照t p c 组织的规定，各厂商的t p c - c 测试结果都按两种形式发布：测试结果概 要( e x e c u t i v es u m m a r y ) 和详细测试报告( f u l ld i s c l o s u r er e p o r t ) 测试结果概要中描 述了主要的测试指标、测试环境示意图以及完整的系统配置与报价，而详细测试报告中 除了包含上述内容外，还详细说明了整个测试环境的设置与测试过程 第二章j d b cd r i v e r 的数据源和连接池 j d b c 是j a v a 的开发者叫u n 的j a v a s o f t 公司制定的j a v a 数据库连接 ( j a v ad a t ab a s ec o n n e c t i v i t y ) 技术的简称是为各种常用数据库提供无缝联接的技 术j d b c 在w e b 和i n t e r n e t 应用程序中的作用和o d b c 在w i n d o w s 系列平台应用程序中 的作用类似j d b c 现在可以连接的数据库包括lx b a s e ，o r a c l e ，s y b a s e a c e e s s 以及 p a r a d o x 等 j d b c 有一个非常独特的动态连接结构。它使得系统模块化使用j d b c 来完成对数 据库的访问包括以下四个主要组件，j a v a 的应用程序，j d b c 驱动器管理器、驱动器和数 据源 ， k i n g b a s e e sj d b c 是纯j a v a 的j d b c 驱动程序，它支持s u nj d b c3 0a p i 的标准 通过本子系统的j d b c 接口对象，应用程序可以完成与数据库的连接、执行s q l 语句、从 数据库中获取结果，获取状态及错误信息，终止事务和连接等 j d b c3 0a p i 是j a v a 平台( j 2 e e 和j 2 s e ) 的一个部分它由两个包组成：j a v a s q l 和j a v a x s q l 在j a v a s q l 中包含了1 1 个类和1 8 个接口，在j a v a x s q l 中包含了2 个 类和1 2 个接口k i n g b a s e e sj d b c 的主要工作就是实现这些接口， 目前k i n g b a s c e si d b c 实现了以下的接口 j a v a s q l d a t a b a s e m e t a j a v a s q l d r i v e r j a v a s q l c o n n e c t i o n j a v a s q t s t a t e m e n t j a v a s q l p r e p a r e d s t a t e m e n t j a v a s q t c a l l a b l e s m m m e n t j a v a s q l r e s u h s e t j a v a s q l r e s u l t m e t a d a t a j a v a s q l c l o b j a v a i q l b l o b j a v a x ，s q l d a t a s o u r c e 本部分介绍了k i n g b a s e e sj - d b c 提供的各项功能和具体的使用方法 k i n g b a s e e sj d b c 支持s u n3 p b c 3 0 标准，运行在j 2 s e l 4 平台上 2 1j d b cd r i v e r 的基本使用 在客户端使用k i n g b c e sj d b c 来访问和操纵k i n g b a s e e s 数据库中的数据通常包 括以下的步骤： 建立与数据库的连接； 创建语句对象： 1 7 执行查询并返回结果集对象； 处理结果集对象； 关闭结果集和语句对象； 提交更新； 关闭与数据库的连接 2 1 1 连接和关闭数据库 k i n g b a s e e sj d b c 中提供了两种建立数据库连接的方法：通过d r i v e r m a n a g e r 和 d a t a s o u