TPCE测试程序的设计与实现Word文档下载推荐.docx
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测试结果树立了ES7000企业级服务器在MicrosoftWindows环境中的性能、经济性和可扩展性等方面领先同类的卓越地位。
此后，IBM、惠普和戴尔也先后发布了基于TPC-E基准测试结果。
2体系结构
TPC-E模拟了真实世界中一个证券公司和那些贸易、会计查询和市场研究方面的客户之间的交易。
这个公司会和金融市场产生联动，并基于客户的利益执行指令及更新那些账户信息。
在TPC-E标准中，客户的数量可以代表不同规模的商业事务，把十种商业事务混合在一起执行。
2.1数据库设计
TPC-E基准中主要定义了表1中的列举的33个表，具体测试的时候，根据不同的数据库管理系统和数据规模，可能需要建立一些辅助表和索引：
分类
表名
中文表名
前缀
CUSTOMER
客户类
ACCOUNT_PERMISSION
客户账目许可表
AP_
CUSTOMER
客户信息表
C_
CUSTOMER_ACCOUNT
客户账目表
CA_
CUSTOMER_TAXRATE
客户税率表
CX_
HOLDING
客户股票持有表
H_
HOLDING_HISTORY
客户股票持有历史表
HH_
HOLDING_SUMMARY
客户股票持有总表
HS_
WATCH_ITEM
客户观察证券列表
WI_
WATCH_LIST
客户观察证券表
WL_
BROKER
经纪人类
BROKER
经纪人表
B_
CASH_TRANSACTION
现金交易表
CT_
CHARGE
交易费用表
CH_
COMMISSION_RATE
佣金率表
CR_
SETTLEMENT
结算表
SE_
TRADE
交易表
T_
TRADE_HISTORY
交易历史表
TH_
TRADE_REQUEST
交易请求表
TR_
TRADE_TYPE
交易类型表
TT_
MARKET
交易所类
COMPANY
公司表
CO_
COMPANY_COMPETITOR
公司竞争者表
CP_
DAILY_MARKET
日常市场统计表
DM_
EXCHANGE
交易所表
EX_
FINANCIAL
财政表
FI_
INDUSTRY
行业表
IN_
LAST_TRADE
最后交易表
LT_
NEWS_ITEM
新闻项表
NI_
NEWS_XREF
公司新闻参照表
NX_
SECTOR
公司领域表
SC_
SECURITY
证券表
S_
DIMENSION
因素类
ADDRESS
地址表
AD_
STATUS_TYPE
交易状态表
ST_
TAXRATE
税率表
TX_
ZIP_CODE
邮政编码表
ZC_
表1TPC-E基准中的表
TPC-E标准中定义的事务有12种，每个事务对应数据库管理系统中的一个或多个带输入和输出参数的存储过程，单个存储过程叫做一个事务帧。
事务的种类有如下几种：
（1）Broker-Volume：
经纪人交易统计事务，包含1个事务帧；
（2）Customer-Position：
客户价值统计事务，包含3个事务帧；
（3）Market-Watch：
市场观察事务，包含1个事务帧；
（4）Security-Detail：
证券信息事务，包含1个事务帧；
（5）Trade-Lookup：
交易查询事务，包含4个事务帧；
（6）Trade-Order：
交易执行事务，包含6个事务帧；
（7）Trade-Status：
交易状态事务，包含1个事务帧；
（8）Trade-Update：
交易修正事务，包含3个事务帧；
（9）Market-Feed：
市场跟踪事务，包含1个事务帧，该事务由TradeOrder事务引起；
（10）Trade-Result：
交易结果更新事务，包含6个事务帧，该事务由TradeOrder事务引起；
（11）Data-Maintenance：
数据维护事务，包含1个事务帧，每60秒执行一次；
（12）Trade-Cleanup：
交易清理事务，包含1个事务帧，测试开始时执行一次，不强制使用。
前8种事务由证券公司执行，第9-10号事务由交易所执行，最后两种事务属于数据库维护事务，与客户操作无关。
2.2逻辑架构
逻辑架构中的各个组件，如图1所示，包括Driver、TierA和TierB，其中TierA和TierB合起来叫做SUT（SystemUnderTest待测试系统）。
图中用三种颜色标识了不同内容：
亮色部分代表TPC官方提供的程序，在测试中强制要求使用；
黄色部分代表商用组件，比如数据库管理系统，数据库驱动程序；
紫色部分代表必须由TPC-E测试的主办者实现的内容。
测试主办者实现的内容主要包括以下几点：
（1）Driving和Reporting：
事务模拟驱动架构和统计报告，即Driver层测试程序的总控制模块（包括读取设置参数，建立各种队列、网络连接和工作线程等）和波形图以及报表显示模块；
（2）CE、MEE和DM：
事务模拟器，在官方提供的EGenDriverCE、EGenDriverMEE和EGenDriverDM源代码包中分别实现了客户事务、交易所事务和数据库维护事务的随机产生类（注意：
随机产生的是对应事务的存储过程的具体输入参数信息结构体），但是，如何调用这些类，如何把随机产生的事务封装成对应的可识别的网络消息，如何组织和管理众多的随机事务，并记录每个事务的开始时间和接收到返回信息的时间，都必须由测试主办者实现；
（3）EGenDriverConnector：
驱动连接器，负责把随机产生的事务源源不断的发送出去，并接收返回信息；
（4）EGenTxnHarnessConnector：
事务连接器，负责接收网络消息，转换成对应的事务输入信息结构体，然后调用执行接口，并将返回信息通过网络发送到上层。
图1测试架构的组件定义
（5）FrameImpletion：
事务帧执行器，负责调用指定事务对应的存储过程，传递输入信息，并获取返回信息。
每个事务对应数据库管理系统中的一个或多个存储过程，每个单独的存储过程叫做一个事务帧。
（6）DatabaseLogic：
测试主办者所写的事务帧，例如存储过程。
2.3物理架构
图2是TPC-E测试标准的一个物理架构实例图。
Driver层代表的是事务模拟和驱动层，可以把它当作是不同的客户在做各种不同的事务操作的模拟器，模拟的客户操作源源不断的从Driver层通过网络发送到下一层。
TierA层代表是与数据库进行连接的应用服务器层，它从网络接收Driver层发送来的各种操作指令，然后连接具体的数据库服务器，通过调用每种事务对应的存储过程来完成客户操作。
TierB层代表的是数据库服务器层，可以选择SQLServer、Oracle或者达梦数据库。
当然，这只是一个大致的架构，在具体实现时，每一层并不一定要运行在不同的主机上，甚至在实现测试程序的时候，可以把相邻的层整合到一起。
图2TPC-E测试标准物理架构实例图
3测试程序的设计与实现
TPC官方提供了一些强制使用的代码和测试程序实现方法和规则的文档，图3给出了官方提供的测试实现样例总览图，每一种颜色代表的意义和上面提到的相同。
依据该图，将测试程序分三个部分来实现：
TPCEDriver客户端程序、CEServer应用服务器程序和MEEServer应用服务器程序。
TPCEDriver客户端程序模拟客户操作，负责产生随机事务信息并发送到CEServer服务器程序和MEEServer服务器程序，此外，还要传送TMEEIndexTable结构体给CEServer，里面保存了一组或多组TPCEDriver客户端的“主机名”和“端口号”，CEServer在处理TradeOrder事务时要用到该信息（通常情况下保存是本机的信息）；
CEServer模拟证券公司操作，执行CCE对象和CDM对象产生的事务，并返回输出信息，对于TradeOrder事务的处理比较特殊，不仅要返回输出信息，还要根据执行结果产生TradeRequest信息，然后根据TMEEIndexTable结构体中指定的地址，将它发送出去，由TPCEDriver客户端程序接收处理（用于CMEE对象产生随机事务）；
MEEServer模拟交易所操作，负责处理CMEE对象产生的事务，并返回输出信息。
图3TPC-E测试实现样例总览图
3.1TPCEDriver客户端程序
TPCEDriver客户端程序的功能逻辑主要包括如下几点：
（1）建立CCE、CMEE和CDM对象；
（2）继承CCESUTInterface、CMEESUTInterface和CDMSUTInterface类，名为CSUTInstance,该继承类负责把CCE、CMEE和CDM对象产生的随机事务信息结构体保存到特定的队列中；
（3）定义队列结构体SUTQueue，建立一个或多个队列，要求是FIFO（先进先出）类型；
（4）将指定的CSUTInsance对象与SUTQueue队列对象进行关联；
（5）将指定的CCE、CMEE或CDM对象与CSUTInsance对象进行关联；
（6）调用CDM对象的DoCleanupTxn（）产生一个TradeCleanup事务信息结构体，发送到应用服务器执行，取消或中止所有未执行完的事务，也可以不执行；
（7）建立网络监听服务线程，负责接收CEServer执行TradeOrder事务返回的TradeRequest信息（用于CMEE对象），并保存到辅助队列中；
（8）建立CCE、CMEE和CDM对象的模拟驱动线程，源源不断的产生随机事务信息，并保存到特定的队列中；
（9）建立事务发送线程，从指定队列中获取随机事务信息结构体，并发送给CEServer或MEEServer；
至于接收返回信息的过程，有同步和异步两种模式：
使用同步模式时，事务发送线程会等待，直到发送的事务接收到返回信息，才继续发送下一个事务；
使用异步模式时，事务发送线程不等待，直接发送下一个事务。
为了减少建立接收返回信息线程的数量，提高网络通讯性能，并且方便统一管理，本测试程序中对于网络接收过程都调用了统一的完成端口模型；
（10）每秒统计一次执行结果，输出波形图，显示统计结果。
注意事项：
（1）CMEE对象依赖于CCE对象产生的TradeOrder事务的返回信息，只有当CCE对象产生的TradeOrder事务被执行后，将CEServer应用服务器发送的TradeRequest信息传递给CMEE对象的SubmitTradeRequest（PTradeRequestpTradeRequest）函数接口，才能产生新的MEE事务信息；
另外，CDM对象每分钟只能产生一个Data-Maintenance（数据维护事务），而且要求必须在55秒内执行完毕。
（2）每个事务模拟类CCE、CMEE和CDM的对象只能对应一个事务队列；
每个事务队列都是FIFO类型的；
每个事务发送线程必须总是从同一个事务队列中取事务。
图4显示了TPCEDriver的驱动模型图：
图4TPCEDriver驱动模型图
3.2CEServer和MEEServer应用服务器程序
CEServer和MEEServer程序已经由微软公司提供，由于这两个程序是微软公司专门为SQLServer2005数据库管理系统开发的，所以还需要修改数据库连接（ODBC方式）和操作的部分，以适应其他的数据库管理系统。
图5CEServer执行Broker-Volume事务流程图
图5给出了CEServer程序执行Broker-Volume事务的流程图，CBaseServer是CCEServer和CMEEServer的基类，通过调用ListenAndDispatchThread（void*ptr）函数接口来进行网络监听，并为每一个新的连接建立单独的线程进行处理，具体的处理过程为：
（1）调用CCEServer的TCEServerLocals*CCEServer:
:
InitializeLocal（）接口来创建单独的TCEServerLocals结构体，初始化结构体中的相关对象：
CDBConnectionm_DBConnection;
CBrokerVolumeDBm_dbBV;
CBrokerVolumem_BV;
其他事务对象没有列举出来；
（2）接收到一个完整的事务消息后，分析其事务类型，然后转到相应的事务类进行处理，对于Broker-Volume事务，调用CBrokerVolume类的函数接口
voidDoTxn（PBrokerVolumeTxnInputpTxnInput,PBrokerVolumeTxnOutputpTxnOutput）
来执行事务；
（3）CBrokerVolume类的DoTxn函数接口中，会调用其CBrokerVolumeDB对象成员去执行具体的每一个事务帧；
（4）CBrokerVolumeDB类中具有CDBConnection对象成员，可以通过它进行数据库连接，提交事务或回滚事务等操作，具体执行SQL语句并分配语句句柄和段句柄的操作还是由CBrokerVolumeDB类实现。
至于其他事务的处理以及MEEServer的运行流程，和上面介绍的内容基本相似，这里就不在赘述。
4总结
通过本文的介绍，希望能使读者了解TPC-E测试程序的系统架构和实现原理，当然，由于笔者水平有限，某些TPC-E官方文档中的英文术语可能翻译的不够准确，或者理解的不够透彻，如有不足之处，欢迎批评指正。
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