[發明專利]大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統及方法

有效

• 申請號: 202011595904.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112632105B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張蓉;李可強;李宇明
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06F16/242
• 分類號: G06F16/242;G06F11/36
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

1.一種大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，包括：隨機數據庫模式生成器、測試數據庫生成器、隨機事務負載生成器、測試負載執行器、日志分析器；其中，

所述隨機數據庫模式生成器和所述測試數據庫生成器服務于隨機測試數據庫的生成；所述隨機測試數據庫生成包括：數據庫模式的生成和數據庫實例的生成；

所述隨機事務負載生成器和所述測試負載執行器負責隨機測試負載的生成和加載；

所述日志分析器通過針對異象和異常的檢測以及讀結果集的正確性驗證，給出正確性分析報告。

2.如權利要求1所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，所述隨機數據庫模式生成器的配置項包括：數據庫Schema數目、數據表數目、數據表大小、主鍵中屬性數目、復合主鍵前綴屬性組為外鍵的概率、外鍵數目、非鍵值屬性數目、屬性的可選數據類型以及出現的概率。

3.如權利要求2所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，所述隨機數據庫模式生成器的配置項進一步包括：decimal數據類型的精度范圍設置、字符串屬性的長度范圍設置。

4.如權利要求1所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，所述數據庫實例的生成：數據庫Schema含有多張數據表，將數據表主鍵值域劃分成多個不相交的區間，每個區間指派給集群上的一個數據生成線程；數據表中一條記錄的生成包括：首先，數據生成線程根據被指派的主鍵區間，按序遞增獲取一個主鍵值；然后，數據生成線程依次調用非主鍵屬性的屬性生成器并傳入當前記錄的主鍵值，每個屬性生成器的輸出即為該條記錄相應屬性的生成值；最后數據生成線程將主鍵值以及非主鍵屬性的生成值組裝成一條記錄并異步寫入文本文件。

5.如權利要求1所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，負載生成的機制配置項包括：針對每個Schema生成的負載數、負載中事務數直方圖、事務中事務塊數直方圖、事務塊具體化概率表、主動回滾點概率。

6.如權利要求5所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，其特征在于，所述負載生成的機制的配置項進一步包括：分支和循環結構中操作數以及循環執行次數的設置，范圍讀和范圍寫的主鍵范圍大小設置，讀操作為Select for update形式的概率設置。

7.一種大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證方法，其特征在于，采用如權利要求1-6至任一項所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證系統，所述方法包括：

通過抽象基礎數據庫操作，然后利用基礎數據庫操作的隨機組合生成測試負載，并在加載測試負載時控制請求并發度和數據訪問分布以模擬不同規模和不同沖突強度的應用負載；在負載的加載過程中，監控器會對性能指標進行統計并輸出，包括吞吐、時延、死鎖情況；測試負載在加載過程中會記錄執行日志，然后日志分析器通過針對異象和異常檢測以及讀結果集正確性驗證，最終給出正確性分析報告。

8.如權利要求7所述的大規模事務負載生成與數據庫隔離級別正確性驗證方法，其特征在于，所述基礎數據庫操作包括：包括9個單SQL語句基礎操作和2個多SQL語句基礎操作；所述單SQL語句基礎操作包括基于主鍵的單點讀、基于主鍵的單點寫、基于主鍵的范圍讀、基于主鍵的范圍寫、基于外鍵的單點讀、基于外鍵的單點寫、基于外鍵的復雜讀、基于非鍵值屬性的單點讀、基于非鍵值屬性的復雜讀。