第十章 數(shù)據(jù)庫測(cè)試

第十章

數(shù)據(jù)庫測(cè)試授課教師：

鄭煒第十章數(shù)據(jù)庫測(cè)試10.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件測(cè)試10.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)驗(yàn)證10.1.2功能測(cè)試10.1.3并發(fā)測(cè)試10.1.4安全性測(cè)試10.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)試10.2.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介10.2.2DBMS的SQL功能測(cè)試10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試第十章數(shù)據(jù)庫測(cè)試10.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)性能測(cè)試10.3.1DBMS性能測(cè)試的目的與性能指標(biāo)10.3.2DBMS的基準(zhǔn)性能測(cè)試10.3.3DBMS的性能測(cè)試工具10.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高可用性測(cè)試10.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)10.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)驗(yàn)證Student(Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade)1.數(shù)據(jù)冗余太大：浪費(fèi)大量的存儲(chǔ)空間例：每一個(gè)系主任的姓名重復(fù)出現(xiàn)2.修改復(fù)雜數(shù)據(jù)冗余，更新數(shù)據(jù)時(shí)，維護(hù)數(shù)據(jù)完整性代價(jià)大。例：某系更換系主任，系統(tǒng)必須修改與該系學(xué)生有關(guān)的每個(gè)元組3.插入異常該插的數(shù)據(jù)無法插入到表中。例：如果一個(gè)系剛成立，尚無學(xué)生，我們就無法把這個(gè)系及其系主任的信息存入數(shù)據(jù)庫。⒋刪除異常不該刪除的數(shù)據(jù)被刪掉了例：如果某個(gè)系的學(xué)生全部畢業(yè)了，我們?cè)趧h除該系學(xué)生信息的同時(shí)，把這個(gè)系及其系主任的信息也丟掉了10.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)驗(yàn)證●

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟、成果與驗(yàn)證觀點(diǎn)10.1.2功能測(cè)試功能測(cè)試通過測(cè)試驗(yàn)證軟件的每個(gè)功能是否都按照用戶的需求進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)并且能正常使用。測(cè)試重點(diǎn)—用戶需求—WebApp,移動(dòng)App測(cè)試方法

白盒測(cè)試+黑盒測(cè)試10.1.3性能測(cè)試性能測(cè)試：

驗(yàn)證系統(tǒng)的主要功能或組件的實(shí)際性能是否與用戶的性能需求一致。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件的性能測(cè)試：

關(guān)注該軟件整體或者其中某些組件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，響應(yīng)用戶或系統(tǒng)輸入的能力，通常用請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間，吞吐量等度量性能優(yōu)劣。常見工具：LoadRunner、Jmeter、Locust10.1.3性能測(cè)試●

負(fù)載測(cè)試（LoadTest）

通過逐漸增加負(fù)載評(píng)估系統(tǒng)或者組件性能的測(cè)試方法，目的是觀察系統(tǒng)在各種不同的負(fù)載情況下是否都能夠正常工作。而性能測(cè)試通常是直接指定一個(gè)特定的負(fù)載進(jìn)行測(cè)試。●

壓力測(cè)試（StressTest）

評(píng)估系統(tǒng)或者組件處于或超過預(yù)期負(fù)載時(shí)的運(yùn)行情況。重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)在峰值負(fù)載或超出最大負(fù)載情況下的處理能力，在壓力級(jí)別逐漸增加時(shí)，系統(tǒng)性能應(yīng)該是按照預(yù)期緩慢下降，但是不應(yīng)發(fā)生系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。10.1.3性能測(cè)試基于Jmeter的測(cè)試示例：10.1.3性能測(cè)試基于Jmeter的測(cè)試示例：10.1.4安全性測(cè)試●

SQL注入select*frommemberwhereUID='"&request("ID")&"'andPasswd='"&request("Pwd")"'select*frommemberwhereUID='Admin‘--'AndPasswd=''假設(shè)猜測(cè)系統(tǒng)有Admin的用戶，構(gòu)造以上SQL語句，由于SQL語言中“--”是注釋符號(hào)，其后的字符都會(huì)被當(dāng)作注解，因此該攻擊者無需輸入密碼可直接進(jìn)入系統(tǒng)10.1.4安全性測(cè)試●

針對(duì)SQL注入的測(cè)試●

構(gòu)造專門的注入字符或者語句單獨(dú)測(cè)試：-例如給可輸入的用戶名構(gòu)造zhang'●

借助漏洞掃描工具測(cè)試：-掃描之后，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的升級(jí)數(shù)據(jù)庫等動(dòng)作第十章數(shù)據(jù)庫測(cè)試10.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件測(cè)試10.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)試10.2.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介10.2.2DBMS的SQL功能測(cè)試10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試10.2.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介●

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，DBMS）

是一種控制和管理數(shù)據(jù)庫的大型基礎(chǔ)軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)

庫。數(shù)據(jù)定義功能：庫、表、視圖、索引等數(shù)據(jù)操控功能：數(shù)據(jù)的增刪改查數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理功能：完整性、安全性等數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能10.2.2DBMS的SQL功能測(cè)試●

手動(dòng)測(cè)試：根據(jù)SQL手冊(cè)，設(shè)計(jì)測(cè)試用例并手動(dòng)執(zhí)行SQL?！?/p>

自動(dòng)測(cè)試：MySQLTest自動(dòng)化測(cè)試框架10.2.2DBMS的SQL功能測(cè)試測(cè)試用例文件（每個(gè).test是一個(gè)測(cè)試用例）測(cè)試用例基準(zhǔn)結(jié)果（.result與測(cè)試用例逐一對(duì)應(yīng)）Test文件內(nèi)容示例MySQLTest語法參考：/doc/dev/mysqlserver/latest/PAGE_MYSQL_TEST_RUN.html10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試●

自動(dòng)測(cè)試：

MySQLTest自動(dòng)化測(cè)試框架事務(wù)（數(shù)據(jù)操作的最小邏輯單元）特性：ACID●

原子性(Atomic)：該事物中的SQL語句或者全部執(zhí)行，或者全部不執(zhí)行?！?/p>

一致性(Consistent)：一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行之前和執(zhí)行之后，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)都必須處于一致的狀態(tài)●

隔離性(Isolation)：在并發(fā)環(huán)境中，并發(fā)的事務(wù)時(shí)相互隔離的，一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾.●

持久性(Duration)：一旦事務(wù)提交，事物對(duì)數(shù)據(jù)庫中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的狀態(tài)變更就會(huì)永久保存到數(shù)據(jù)庫中。10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試隔離級(jí)別臟讀不可重復(fù)讀幻讀讀未提交(Readuncommitted)允許允許允許讀已提交(Readcommitted)不允許允許允許可重復(fù)讀(Repeatableread)不允許不允許允許可串行化(Serializable)不允許不允許不允許●數(shù)據(jù)不一致問題與隔離級(jí)別10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試●測(cè)試方法：同時(shí)開啟多個(gè)客戶端連接，設(shè)置不同隔離級(jí)別，測(cè)試不同的并發(fā)操作。10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試●原子性●

持久性右側(cè)操作結(jié)束后，退出再次進(jìn)入，數(shù)據(jù)已經(jīng)正常保存10.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試●

隔離性用戶1用戶2SQL>beginwork;SQL>beginwork;SQL>insertintotest_1values(3,1);插入一條語句SQL>insertintotest_1values(3,33);插入一條語句SQL>select*fromtest_1wherea=3;AB

31查詢出一條數(shù)據(jù)，無法查詢出用戶2插入數(shù)據(jù)SQL>select*fromtest_1wherea=3;AB

333查詢出一條數(shù)據(jù)，無法查詢出用戶1插入數(shù)據(jù)SQL>commit;SQL>commit;SQL>select*fromtest_1wherea=3;AB

31333SQL>select*fromtest_1wherea=3;AB

3133310.2.3DBMS的事務(wù)特性測(cè)試●

一致性用戶1用戶2SQL>beginwork;SQL>Insertintotestvalues(1,11,'test1');SQL>select*fromtest;查出0條數(shù)SQL>commit;SQLoperationcomplete.SQL>select*fromtest;ABC

111test1

查詢出一條記錄第十章數(shù)據(jù)庫測(cè)試10.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件測(cè)試10.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)試10.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)性能測(cè)試10.3.1DBMS性能測(cè)試的目的與性能指標(biāo)10.3.2DBMS的基準(zhǔn)性能測(cè)試10.3.3DBMS的性能測(cè)試工具10.3.1DBMS性能測(cè)試的目的與性能指標(biāo)DBMS性能測(cè)試的目的：為了驗(yàn)證系統(tǒng)是否能滿足到用戶提出的性能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)性能瓶頸，優(yōu)化系統(tǒng)整體性能。常見的DBMS性能度量指標(biāo)：1.每秒執(zhí)行事務(wù)數(shù)TPS（TransactionsPerSecond）

數(shù)據(jù)庫每秒執(zhí)行的事務(wù)數(shù)，以COMMIT成功次數(shù)為準(zhǔn)。2.每秒執(zhí)行請(qǐng)求數(shù)QPS（QueriesPerSecond）

數(shù)據(jù)庫每秒執(zhí)行的SQL數(shù)。3.響應(yīng)時(shí)間RT(ResponseTime)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行每個(gè)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間。注意：每個(gè)測(cè)試工具都有自己的度量，但總體是度量單位時(shí)間系統(tǒng)的處理能力10.3.2DBMS的基準(zhǔn)性能測(cè)試●

DBMS的基準(zhǔn)性能測(cè)試●

OLTP（OnlineTransactionProcessing）聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)處理測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：TPC-C、TPC-E（最新）●

OLAP（OnlineAnalysisProcessing）決策支持/大數(shù)據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：TPC-H、TPC-DS（最新）10.3.3DBMS的性能測(cè)試工具●

常用工具：Sysbench、BechmarkSQL(TPC-C)等Sysbench主要的OLTP測(cè)試SQL語句10.3.3DBMS的性能測(cè)試工具Sysbench：/akopytov/sysbench/主要測(cè)試命令：sysbencholtp_read_write.lua--tables=3--table_size=10000--mysql-user=root--mysql-password=123456--mysql-host=--mysql-port=3306--mysql-db=sbtestpreparesysbencholtp_point_select.lua--tables=3--table_size=10000--mysql-user=root--mysql-password=123456--mysql-host=--mysql-port=3306--mysql-db=sbtest--threads=100--time=100--report-interval=5runsysbencholtp_point_select.lua--tables=3--table_size=10000--mysql-user=root--mysql-password=123456--mysql-host=--mysql-port=3306--mysql-db=sbtest--threads=100--time=100--report-interval=5cleanup10.3.3DBMS的性能測(cè)試工具Sysbench測(cè)試結(jié)果第十章數(shù)據(jù)庫測(cè)試10.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件測(cè)試10.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)試10.3

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)性能測(cè)試10.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高可用性測(cè)試10.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高可用性測(cè)試●

DBMS的高可用性測(cè)試●

高可用：指在DBMS發(fā)生故障時(shí)恢復(fù)業(yè)務(wù)運(yùn)行的能力。●

通常采用高可用架構(gòu)：例如一主N備；三地兩中心等●

高可用測(cè)試：通過故障模擬（混沌測(cè)試），例如利用工具Jepsen、ChaosBlade等模擬網(wǎng)絡(luò)故障，CPU超載，服務(wù)器宕機(jī)，內(nèi)存不足等，測(cè)試在這些極端條件下系統(tǒng)的處理。10.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高可用性測(cè)試●DBMS的高可用性測(cè)試