数据库路由中间件MyCat - 测试篇

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测试背景

为了检测MyCat性能表现以及架构扩展性，设计测试。首先需要编写压力测试代码，程序基于Jmeter，并且封装了JDBC，模拟涅槃项目实际应用的连接方式。测试程序生成基于当前系统时间的随机数，并且保证这个随机数一秒内重复概率为百万分之一。 程序请求必须保证每个分片的请求量是一样的. 测试脚本举例：

package com.sf.hash.drm;

import org.apache.jmeter.config.Arguments;
import org.apache.jmeter.protocol.java.sampler.AbstractJavaSamplerClient;
import org.apache.jmeter.protocol.java.sampler.JavaSamplerContext;
import org.apache.jmeter.samplers.SampleResult;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class DRMTest2 extends AbstractJavaSamplerClient{
    private String JDBC_DRIVER;
    private String DB_URL;
    private String USER;
    private String PASSWORD;

    private static ThreadLocal <Connection> conn = new ThreadLocal<Connection>();
    private static ThreadLocal<Statement> stmt = new ThreadLocal<Statement>();

    private String testStr;

    private int aa=0;
    private int count=0;
    //初始化方法，实际运行时每个线程仅执行一次，在测试方法运行前执行，类似于LoadRunner中的init方法
    public void setupTest(JavaSamplerContext arg0) {

        JDBC_DRIVER = arg0.getParameter("JDBC_DRIVER", "");
        USER = arg0.getParameter("USER", "");
        PASSWORD = arg0.getParameter("PASSWORD", "");
        DB_URL = arg0.getParameter("DB_URL","");
        aa = Integer.parseInt(arg0.getParameter("ID",""));
        try {
            Class.forName(JDBC_DRIVER);
            conn.set(DriverManager.getConnection(arg0.getParameter("DB_URL",""), arg0.getParameter("USER", ""), arg0.getParameter("PASSWORD", "")));
            stmt.set(conn.get().createStatement());

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread()+" start!");
    }
    //设置传入的参数，可以设置多个，已设置的参数会显示到Jmeter的参数列表中
    public Arguments getDefaultParameters() {
        Arguments params = new Arguments();
        params.addArgument("JDBC_DRIVER", "com.mysql.jdbc.Driver");   //定义一个参数，显示到Jmeter的参数列表中，第一个参数为参数默认的显示名称，第二个参数为默认值
        params.addArgument("DB_URL", "jdbc:mysql://10.202.44.205:8666/test");
        params.addArgument("USER", "test");
        params.addArgument("PASSWORD", "test");
        params.addArgument("ID", "0");
        return params;
    }
    //测试执行的循环体，根据线程数和循环次数的不同可执行多次，类似于LoadRunner中的Action方法
    public SampleResult runTest(JavaSamplerContext arg0) {

        SampleResult results = new SampleResult();
        long currentTime = System.nanoTime();
        int key = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0,100000000);
        long id = currentTime*4 + key*4 + (aa);
        String sql = "INSERT INTO proxyha(id,name,age) VALUES (" +
                (id) +
                ", '"+aa+"', 18)";

//        String sql2 = "UPDATE proxyha set age ='" +
//                (id) +
//                "'where name ='"+Thread.currentThread()+aa+"'";
        int a = 0;
        try {
            results.sampleStart();
            a = stmt.get().executeUpdate(sql);
//            a = stmt.get().executeUpdate(sql2);
            results.sampleEnd();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            int count = 0;
            //重试
            while(!reconnect(arg0))
            {
                count++;
                if(count>100)
                {
                    System.out.print(0);
                    break;
                }
            }
        }
        if(a <= 0){
            results.setSuccessful(false);   //用于设置运行结果的成功或失败，如果是"false"则表示结果失败，否则则表示成功
        }else
            results.setSuccessful(true);
        return results;
    }

    private boolean reconnect(JavaSamplerContext arg0){
         try {
             stmt.get().close();
             conn.get().close();
             conn.set(DriverManager.getConnection(arg0.getParameter("DB_URL",""), arg0.getParameter("USER", ""), arg0.getParameter("PASSWORD", "")));
             stmt.set(conn.get().createStatement());
             aa++;
        } catch (SQLException e) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    //结束方法，实际运行时每个线程仅执行一次，在测试方法运行结束后执行，类似于LoadRunner中的end方法
    public void teardownTest(JavaSamplerContext arg0) {
        System.out.println(Thread.currentThread()+" end!");
    }


}

测试场景

1. 数据库能力测试，用压测程序直接压测每一个库，为了看数据库能力是否一致。
2. 压测程序能力测试，用n个压测程序压测m个数据库，为了看压测程序是否存在性能瓶颈。
3. MyCat能力测试，用n个压测程序压测o个MyCat实例后台连接着同样的m个数据库节点。
4. MyCat故障边界测试：
   1. 单节点缓慢
   2. 单节点down机（对于全局表的dml都会失效）
   3. 分片表单节点锁定
   4. 分片表索引摘除测试update影响测试环境

测试结果

1. 数据库能力测试

排除db1m-db4m（因为性能差太多）的问题，之后db1m-db4m与其他12个数据库的性能差不多了。

2. 压测程序能力测试

3. MyCat能力测试

测试证明，MyCat的TPS可以随着测试脚本与实例数量还有DB节点的数量增加而增加

4. MyCat故障边界测试

4.1 单节点缓慢

使用cpulimit命令限制某个DB节点的cpu使用率，原本不限制可以用到1500%, 分别限制到1000%，500%，100%；

4.2 单节点宕机

让MyCat的16个节点其中一个节点在运行脚本过程中宕机

4.3 分片表单节点锁定

运行脚本，让MyCat的16个节点其中一个节点在运行脚本过程中做在线的ddl

运行脚本，让MyCat的16个节点其中一个节点在运行脚本过程中全表锁定

4.3 分片表索引摘除测试update影响

修改脚本（从insert改成以主键查找update）。运行脚本，让MyCat的16个节点其中一个节点在运行脚本过程中删除主键索引（表是以主键作为分片id）

修改脚本（从insert改成以非主键（unique字段）查找update）。运行脚本，让MyCat的16个节点其中一个节点在运行脚本过程中删除非主键（unique）索引（表是以主键作为分片id）

测试结论

根据上面测试结果，在物理环境正常的情况下，TPS是可以随着MyCat实例个数与后台db个数增加而增加的。 以下故障边界都有个前提条件：请求是均匀分布在每个后台db节点上的。

• MyCat性能不受限于最慢的分片主机，分片主机缓慢只是单点影响，不会影响全局
• 单节点宕机不会影响只发到其他节点的命令，但是只要涉及到这个节点的命令（比如select * from table range（0,1000））都不能正常执行
• 分片表单节点锁定对于MyCat性能影响不大。
• 分片表分片字段索引丢失如果按照分片字段查找更新的话，影响不大。但是如果非分片字段索引丢失如果按照那个字段查找更新的话，由于请求会发到每个节点，那么每个请求都会全量搜索，对于性能影响很大。

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