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[数据库]使用YCSB测试mongodb


项目里面需要对mongodb的性能进行测试,看了下网上很多做法都是使用YCSB进行测试,因此开始学习使用YCSB。 

参考资料:

  1. YCSB github地址:https://github.com/brianfrankcooper/YCSB 
  2. wiki: https://github.com/brianfrankcooper/YCSB/wiki 
  3. 安装参考:https://github.com/brianfrankcooper/YCSB/tree/master/mongodb 
  4. 之前的一些测试经验:http://www.sdpnosql.net/index.php/archives/3/    http://www.sdpnosql.net/index.php/archives/13/

1 安装

基于参考文档(https://github.com/brianfrankcooper/YCSB/tree/master/mongodb )安装java,mvn,ycsb 
基本上安装了python(2.7.5版本以上),java(需要是jdk,而不是jre),mvn和ycsb之后就可以了

1.1 YCSB目录结构

安装好YCSB之后,查看YCSB目录如下:

drwxr-xr-x. 3 root root  30 Oct 10 18:20 accumulodrwxr-xr-x. 3 root root  46 Oct 10 18:20 aerospikedrwxr-xr-x. 2 root root  17 Oct 13 05:03 bindrwxr-xr-x. 3 root root  56 Oct 10 18:20 binding-parent-rw-r--r--. 1 root root 877 Oct 10 18:20 BUILDdrwxr-xr-x. 3 root root  30 Oct 10 18:20 cassandra-rw-r--r--. 1 root root 7216 Oct 10 18:20 checkstyle.

这里面有几个目录需要注意下:

bin:  - 目录下有个可执行的ycsb文件,是个python脚本,是用户操作的命令行接口。ycsb主逻辑是:解析命令行、设置java环境,加载java-libs,封装成可以执行的java命令,并执行workloads:  - 目录下有各种workload的模板,可以基于workload模板进行个性化修改core:  - 包含ycsb里各种核心实现,比如DB的虚拟类DB.java,各个db子类都要继承该类;还有比如workload抽象类,如果我们要自定义workload实现也需要继承该类各种DB的目录:  - 比如mongo,redis等,里面包含了对应测试的源码等。  - 当ycsb mvn编译后,会在对应的目录下生成target文件,ycsb会加载对应target文件中的class类

2 使用

ycsb在执行的时候,分为两阶段:load阶段 和 transaction阶段

2.1 load阶段

该阶段主要用于构造测试数据,ycsb会基于参数设定,往db里面构造测试需要的数据,如:

./bin/ycsb load mongodb-async -s -P workloads/workloada > outputLoad.txt

mongodb-async

在ycsb中,对于不同的db都有一些选项,比如mongo就有mongodb 和 mongodb-async。 
默认的mongodb表示同步,即load和run使用同步的方式,ycsb会调用mongodb/src底下对应的MongodbClient实现对应的insert/update等操作。如果设置了mongodb-async,ycsb会调用mongodb/src底下对应的AsyncMongoDbClient.java实现

参数设置:

Options:  -P file    Specify workload file // workload文件  -cp path    Additional Java classpath entries  -jvm-args args Additional arguments to the JVM  -p key=value  Override workload property // 一些设置  -s       Print status to stderr // 把状态达到stderr中  -target n   Target ops/sec (default: unthrottled) // 每秒总共操作的次数  -threads n   Number of client threads (default: 1) // 客户端线程数

参数解读:

-P workload文件

在ycsb的目录下有多种workload,参考:https://github.com/brianfrankcooper/YCSB/wiki/Core-Workloads,我们以workloada举例子 
基础配置:

recordcount=1000   # 总共的操作条数operationcount=1000 # 总共操作的次数workload=com.yahoo.ycsb.workloads.CoreWorkload=readallfields=true # 在读取的时候,是否需要读取所有字段readproportion=0.5 # 读取比例updateproportion=0.5 # update比例scanproportion=0insertproportion=0requestdistribution=zipfian

workloada的负载比较中,read和update类比例为1:1,里面一些设置参数如上,如果我们再设置mongo的时候,还需要再workload中增加对应的mongo配置,如下:

mongodb.url=mongodb://192.168.137.10:34001/ycsb? # mongodb对应的uri等mongodb.database=ycsb # 对应的dbmongodb.writeConcern=normal # 写级别

-p选项

-p用于设置一些对应的参数,如果workload中的参数,也可以以-p的方式放在命令行中设置

-s

-s是表示,在运行中,把一些状态打印到stderr中,一般status信息,用于表示在运行中的一些中间状态(比如当前处理了多少请求,还有多少请求等)

-target n

表示1s中总共的操作次数(各个线程加起来的),如果性能不满足,比如最高性能只有100,你设置了1000,那么ycsb会尽量往这个数目去靠近。默认是不做限制

-thread 线程数

设置ycsb client的并发测试线程数,默认是1,单线程,所以再测试的时候,一定要设置这个选项

2.2 transcation阶段

在2.1load数据结束之后,ycsb就可以进行测试了,也就是transaction阶段。在transaction阶段,会基于workload中的比例设置,和线程参数设置进行db的压测。具体参数如上

3 一些自定义操作

由于这次在使用ycsb测试mongodb中主要是为了测试mongodb3.0的性能,同时需要和2.6.9进行对比。而3.0性能写性能大幅度提升是因为锁力度从db锁升级到collection锁。而默认的insert、update操作都是对于同一个collection操作(usertable),没法体现这个优势。 
因此我们需要修改对应的insert、update和read接口实现一次性写多个db。修改如下:

修改mongodb底下的MongoDbClient和AsyncMongoDbClient中关于insert、update、read函数实现如下:原来的实现:
public final int update(final String table, final String key, final HashMap<String, ByteIterator> values) {  try {   final MongoCollection collection = database.getCollection(table);   final DocumentBuilder query = BuilderFactory.start().add("_id", key);   final DocumentBuilder update = BuilderFactory.start();   final DocumentBuilder fieldsToSet = update.push("$set");   for (final Map.Entry<String, ByteIterator> entry : values.entrySet()) {    fieldsToSet.add(entry.getKey(), entry.getValue().toArray());   }   final long res =     collection.update(query, update, false, false, writeConcern);   return res == 1 ? 0 : 1;  } catch (final Exception e) {   System.err.println(e.toString());   return 1;  }}

修改后:
public final int update(final String table, final String key, final HashMap<String, ByteIterator> values) {
// 对原来的update函数做修改,在每次update时都多做几次操作
int ret = updateOneTable(table, key, values);
if (ret != 0) {
return ret;
}

for (int i = 0; i < TABLE_NUM; ++i) {
String tableName = table + String.valueOf(i);
ret = updateOneTable(tableName, key, values);
if (ret != 0) {
return ret;
}
}

return 0;
}

public final int updateOneTable(final String table, final String key, final HashMap<String, ByteIterator> values) {
try {
final MongoCollection collection = database.getCollection(table);
final DocumentBuilder query = BuilderFactory.start().add("_id", key);
final DocumentBuilder update = BuilderFactory.start();
final DocumentBuilder fieldsToSet = update.push("$set");

for (final Map.Entry<String, ByteIterator> entry : values.entrySet()) {
fieldsToSet.add(entry.getKey(), entry.getValue().toArray());
}

final long res = collection.update(query, update, false, false, writeConcern);
return res == 1 ? 0 : 1;
} catch (final Exception e) {
System.err.println(e.toString()); return 1;
}
}

其中TABLE_NUM可以根据实际需求进行设置(实际中,我们设置了该值为4,表示一次写5个table)