簡介
在當(dāng)今快節(jié)奏的世界中，只是完成工作是不夠的。完成工作，并且要以最簡便的方式完成工作，這才是關(guān)鍵。數(shù)據(jù)庫世界也不能幸免這種對性能的渴求。客戶希望能夠迅速而有效地保存和提取其數(shù)據(jù)。在許多場合設(shè)置中，IBM 的 ® DB2® Universal Database TM 都擁有領(lǐng)先的性能跟蹤記錄，領(lǐng)先于眾多的數(shù)據(jù)庫競爭對手。
不幸的是，由于數(shù)據(jù)庫或者配置中的某些設(shè)計缺陷，許多 DB2 用戶可能無法獲得 DB2 性能的所有益處。有許多關(guān)于 DB2 性能調(diào)整的文章和論文，DB2 中也有許多能夠進(jìn)行深入分析的好工具。我將在這篇文章中介紹一個工具 —— Apache 的 JMeter，這是另外一個可以添加到您的工具箱中的工具，它可以幫助您了解數(shù)據(jù)庫的性能，還能幫助您進(jìn)行模擬測試。
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關(guān)于 Apache JMeter
JMeter 是 Apache Jakarta 項目麾下的一個產(chǎn)品。JMeter 是基于 Java TM Swing 的桌面應(yīng)用程序，是為進(jìn)行負(fù)載測試、測量系統(tǒng)性能而設(shè)計的。最初，它是為測試 Web 應(yīng)用程序而設(shè)計的。但是它后來進(jìn)行了擴(kuò)展，現(xiàn)在您已經(jīng)可以用它來測試關(guān)系數(shù)據(jù)庫了（通過 JDBC TM）。在 JMeter 的官方站點 http://jakarta.apache.org/jmeter/ 上，您可以了解關(guān)于它的更多內(nèi)容。
利用 JMeter，您可以確保您的數(shù)據(jù)庫可以滿足某些指標(biāo)（例如能夠處理一定數(shù)量的并發(fā)用戶）。模擬測試是成功項目的關(guān)鍵。JMeter 可以針對 DB2 模擬出繁重的負(fù)載。這可以通過 JMeter 的多線程框架來實現(xiàn)。JMeter 的多線程框架允許大量線程進(jìn)行并發(fā)采樣。正如您將在本文后面看到的，JMeter 能為您提供圖形化的反饋。
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獲得 JMeter 并設(shè)置您的測試環(huán)境
您可以從 http://jakarta.apache.org/builds/jakarta-jmeter/release/ 下載 JMeter 的最新發(fā)行版。在我撰寫這篇文章時，最新的 JMeter 版本是 1.8。JMeter 要求在 Sun 的 JDK1.4（或者更高）環(huán)境中工作。IBM JDK（指當(dāng)前版本）似乎與 JMeter 不兼容。JMeter 已經(jīng)在各種 UNIX® 變體 (包括 Solaris 和 Linux) 和 Windows®（98®、NT® 和 2000®）上通過了測試。
為了方便我們對 DB2 進(jìn)行的 JDBC 測試，需要把 DB2 的 JDBC 驅(qū)動程序復(fù)制到 <jmeter 安裝目錄>\jakarta-jmeter\lib 目錄下。對于 DB2 8.1 ，在默認(rèn)安裝情況下，DB2 驅(qū)動程序的位置是 c:\program files\ibm\sqllib\java\db2java.zip。奇怪的是，如果 DB2 的 JDBC 驅(qū)動程序以 zip 文件命名，JMeter 將找不到 DB2 的 JDBC 驅(qū)動程序。要解決這個問題，您必須將文件名更改為 .JAR 文件。您可以把 lib 目錄中的文件改名為 db2java.jar。另一方面，如果想測試 DB2 8.1 Java Common Client (JCC) 驅(qū)動程序，只需將 db2jcc.jar文件復(fù)制到 JMeter 的 lib 目錄下即可（不用更改名稱）。
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在沙箱中放沙子
在我們開始使用 JMeter 之前，我們需要建立一個有一些測試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。
- 在 DB2 的命令行處理器中輸入以下內(nèi)容：
- 連接
loaddb 數(shù)據(jù)庫，如下所示： connect to loaddb user db2admin using db2admin |
- 建立一個表，保存我們的測試數(shù)據(jù)：
create table loadtable (col1 varchar(25) not null, col2 varchar(25) not null, col3 varchar(25) not null) |
- 用大量記錄填充表，這樣我們才能用 JMeter 來測試查詢性能。我用了一個小小的 JDBC 程序來完成這項工作，在 清單 1 中可以看到它，該程序?qū)⒃诳裳b入表中插入 30,000 條記錄。然后編譯并執(zhí)行這段代碼，用測試數(shù)據(jù)填充可裝入表。
清單 1. 將記錄插入數(shù)據(jù)庫
package com.ibm.jmetertest; import java.sql.*; public class JMeterPopulator { public static void main(String[] args) { try { Class.forName("COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver"); String dbName = "loaddb"; String url = "jdbc:db2:" + dbName; String userName = "db2admin"; String password = "db2admin"; Connection con = DriverManager.getConnection(url,userName, password); int numOfTestRecords = 30000; PreparedStatement statement = con.prepareStatement("INSERT INTO LOADTABLE VALUES(?,?,?)"); for (int i =0; i<numOfTestRecords; i++) { statement.setString(1,"Col1Test-" + i); statement.setString(2,"Col2Test-" + i); statement.setString(3,"Col3Test-" + i); statement.executeUpdate(); System.out.println(i); } } catch(Exception e) { System.out.println("An error has occurred: " + e.toString()); e.printStackTrace(); } } } |
現(xiàn)在我們有了相當(dāng)數(shù)量的記錄，讓我們用 JMeter 來測試一下查詢性能。
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進(jìn)入 JMeter
要啟動 JMeter，需要運行 <jmeter 安裝目錄 >\jakarta-jmeter\bin 目錄下的 jmeter.bat 文件。
當(dāng)啟動 JMeter 時，您會看到一個主屏幕，屏幕左邊有一個面板，其中還沒有定義測試計劃（參見 圖 1）。在 JMeter 中，一個測試計劃是由一個或多個線程組構(gòu)成的。線程代表模擬用戶， 線程組（thread group）是一組模擬用戶。
圖 1. JMeter 的主屏幕 
讓我們從建立線程組開始。方法是右擊 TestPlan 節(jié)點，選擇 Add => Thread Group。參見 圖 2。
圖 2. 添加線程組 
在下一個屏幕中（參見 圖 3），您可以定義測試中所要包含的線程或模擬用戶的數(shù)量。 等候周期（Ramp-Up Period）指定了 JMeter 在向數(shù)據(jù)庫暴露模擬用戶之前應(yīng)當(dāng)?shù)却臅r間。例如，如果我們有 30 個模擬用戶，等候周期為15秒，那么我們就會每秒向數(shù)據(jù)庫暴露 2 個用戶(30 個用戶/15 秒)。如果將等候周期設(shè)置為 0，JMeter 會自動一次啟動所有模擬用戶。循環(huán)計數(shù)（Loop Count）指定了 JMeter 要重復(fù)測試的次數(shù)。在這個屏幕中，還可以修改我們的線程組名稱。接下來按 圖 3 所示輸入設(shè)置，這將為我們提供 30 個同時啟動的用戶。該測試將運行 100 次。
圖 3. 線程組的設(shè)置 
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與數(shù)據(jù)庫對話
現(xiàn)在，我們將指定如何與 DB2 UDB 通信。我們要以 JDBC 請求的形式與 DB2 UDB 進(jìn)行通信。右擊剛才建立的線程組（ DB2 Test），選擇 Add => Sampler => JDBC Request。
圖 4. 設(shè)置 JDBC 連接 
然后，您將看到一個屏幕，我們可以在其中設(shè)置一些只與 DB2 有關(guān)的信息，這樣才能與我們的 DB2 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對話。這些信息包括：JDBC URL、JDBC 驅(qū)動程序，以及我們的用戶名和口令。在這個屏幕上， 我們還可以指定有關(guān)連接池的信息，以及想要應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫上的 SQL 查詢。
接下來，我們使用 圖 5 所示的值進(jìn)行測試。對于那些不太熟悉連接池的讀者來說，連接池就是一組數(shù)據(jù)庫連接的維護(hù)，以便應(yīng)用程序重復(fù)使用。數(shù)據(jù)庫連接池在 Web 環(huán)境中很常見，因為 Web 用戶連接、斷開連接非常頻繁。在數(shù)據(jù)庫世界中，獲得數(shù)據(jù)庫連接是一項昂貴的操作。我們必須建立連接、維持連接，然后在操作完成的時候斷開連接。利用 JMeter，我們可以分析連接池的優(yōu)勢。
圖 5. 指定數(shù)據(jù)庫的連接信息
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用監(jiān)聽器監(jiān)聽結(jié)果
這時，我們真正定義了一個 JMeter 測試，它將測試我們的 DB2 數(shù)據(jù)庫。此時我們面臨的問題是沒有辦法看到測試結(jié)果。為了解決這個問題，請右擊 JDBC Request，然后選擇 Add => Listener => Graph Results ，如下圖所示：
圖 6. 指定圖形化結(jié)果 
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把您的腳放在 JMeter 的踏板上
現(xiàn)在是啟動 JMeter 測試的時候了。從主菜單中選擇 Run ，然后選擇 Start，如 圖 7 所示。
圖 7. 啟動測試 
請注意在屏幕右上角閃亮的屏幕區(qū)域。這個區(qū)域表明測試正在運行。在這個時候，您應(yīng)當(dāng)看到，圖形被有關(guān)信息填充，信息的內(nèi)容是執(zhí)行指定查詢所需要的時間（平均時間）（參見 圖 8）。
圖 8. 進(jìn)行測試時以圖形方式顯示結(jié)果 
您可能會考慮采用更多并發(fā)用戶（線程組中的線程），來查看增加用戶負(fù)載對于執(zhí)行相同查詢的平均時間的影響。您可能要給查詢所涉及的字段添加索引，然后實際查看索引為具體數(shù)據(jù)庫環(huán)境帶來的好處。
JMeter 允許您通過使用 File => Save Test Plan 保存測試計劃，從而指定保存 JMeter 測試計劃的位置。
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JMeter 真的在工作嗎？
不幸的是，JMeter 的錯誤報告功能不那么強(qiáng)大。實際上，在我使用這個工具的時候，我以為錯誤報告功能起作用，而實際上它沒有。因此，您應(yīng)當(dāng)考慮使用 斷言（assertions）特性。斷言允許 JMeter 用戶審核數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的響應(yīng)，并“斷言”響應(yīng)中確實存在某項數(shù)據(jù)。
在我們進(jìn)行斷言之前，需要知道我們想從查詢中得到什么結(jié)果。我們可以在命令行處理器中運行查詢，得到我們想要的結(jié)果，如 圖 9 所示。
圖 9. 示例查詢 
要添加斷言，需要右擊 JDBC Request，然后選擇 Add => Assertions => Response Assertion，如 圖 10 所示。
圖 10. 添加斷言 
您可以在該屏幕中添加文本斷言。單擊 Add ，然后在 Patterns to Test 字段中添加文本 Col1Test-20015 ，因為我們知道在返回結(jié)果中應(yīng)當(dāng)包含該文本（參見 圖 11）。
圖 11. 將文本添加到測試中 
現(xiàn)在，我們要添加一個監(jiān)聽器，以監(jiān)聽響應(yīng)斷言。右擊 JDBC Request，然后選擇 Add => Listener => Assertion Results，如圖 12 所示。
圖 12. 添加斷言監(jiān)聽器
這樣您就可以看到斷言結(jié)果屏幕（ 圖 13），您甚至可以在該屏幕中指定一個數(shù)據(jù)文件，把斷言數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)文件。
圖 13. 斷言結(jié)果屏幕 
現(xiàn)在，當(dāng)您運行測試對象的時候，您應(yīng)該看到用否定或肯定斷言填充的斷言結(jié)果屏幕，是肯定還是否定則取決于是否滿足斷言中的條件。
圖 14 顯示的是成功的斷言
圖 14. 斷言測試為肯定時的結(jié)果 
如果修改斷言，查找 Col1Test-40000 （我們知道數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)中沒有這個文本），那么我們將得到類似 圖 15 所示的屏幕。
圖 15. 斷言測試結(jié)果為否定時的結(jié)果 
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結(jié)束語
可以利用 JMeter 在系統(tǒng)、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)上模擬繁重的負(fù)載。本文中，我們用 JMeter 分析了 DB2 數(shù)據(jù)庫的查詢性能。我們只觸及到 JMeter 功能中很表面的部分?？梢杂?JMeter 來建立相當(dāng)復(fù)雜卻很有意義的測試計劃。JMeter 會以圖形和活動曲線的形式，快速提供關(guān)于系統(tǒng)性能的可視反饋。您可以用 JMeter 提供的數(shù)據(jù)來確保能夠在調(diào)整您的企業(yè)運作的情況下獲得最佳性能。