文章：asbench中测试Oracle时使用sqlload快速装载测试数据

1. 背景

asbench(https://gitee.com/csudata/asbench)是一款可以同时测试PostgreSQL、MySQL和Oracle数据库的测试工具。在压测之前，需要先生成测试数据，而生成测试数据的默认方法是一条一条insert，这会非常慢，特别是要造几百G以上的测试数据时，为此这里写了一个asbench的lua脚本，此脚本会启动多个线程并行调用sqlload快速造出大量的数据。

2. 实现过程

2.1 如何实现并行

我们知道在asbench中可以在命令行中指定测试时启动的并行线程数，这个测试过程是使用run命令，而且是多线程并发的，所以我们可以使用asbench的run命令来造数据，而不再使用其提供的prepare命令的方法来造数据。run命令会根据命令行参数—num-threads来指定并发线程数的多少。
在asbench中自定义的lua脚本中要求实现以下几个函数：

function thread_init(thread_id): 此函数在线程创建后只被执行一次
function event(thread_id): 每执行一次就会被调用一次。

由上可以知道，本次造数据的脚本我们只需要实现thread_init()函数就可以了，在此函数内调用sqlload装载数据即可。

2.2 生成数据的效率问题

我们知道sqlload工具是把一个文件中的数据快速装载到Oracle数据库中，但如果我们生成的数据是几百G以上，那么生成一个放在头盘上的文本文件不仅会占用空间，在读写过程中也会产生IO导致慢，所以最好的方案是程序直接生成数据，然后直接就通过sqlload装载到数据库中，这样的性能是最高的，这可以通过管道文件的方式来实现。造数据的程序把造的数据往管道中写，而sqlload从管道中读，这样就避免了数据需要落磁盘产生IO导致慢的问题。
虽然通过lua脚本也能生成asbench要的测试数据，但其中的asbench在lua脚本中提供的随机函数sb_rand及sb_rand_uniform还是太够快，这会影响数据的装载速度，为了达到一种极致的性能，我们可以写一个C语言的程序来生成所需要的数据。此C程序为gendata.c，内容如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/time.h>
uint64_t my_rand(struct random_data * r1, struct random_data * r2)
{
    uint64_t rand_max = 100000000000LL;
    uint64_t result;
    uint32_t u1, u2;
    random_r(r1, &u1);
    random_r(r2, &u2);
    result = (int64_t)u1 * (int64_t)u2;
    result = result % rand_max;
    return result;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct timeval tpstart;
    struct random_data r1, r2;
    int i;
    int r;
    int max_value;
    char rand_state1[128];
    char rand_state2[128];
    if (argc !=2)
    {
        printf("Usage: %s <rownums>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    max_value = atoi(argv[1]);
    gettimeofday(&tpstart,NULL);
    memset((void*)&r1, 0, sizeof(r1));
    memset((void*)&r2, 0, sizeof(r1));
    memset((void*)rand_state1, 0, sizeof(rand_state1));
    memset((void*)rand_state2, 0, sizeof(rand_state2));
    initstate_r(tpstart.tv_usec,rand_state1,sizeof(rand_state1),&r1);
    srandom_r(tpstart.tv_usec, &r1);
    gettimeofday(&tpstart,NULL);
    initstate_r(tpstart.tv_usec,rand_state2,sizeof(rand_state1),&r2);
    srandom_r(tpstart.tv_usec, &r2);
    for (i=1; i<max_value+1; i++)
    {
        r = my_rand(&r1, &r2) % max_value; 
        printf("%d,%d,%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu,%011llu-%011llu-%011llu-%011llu-%011llu\n",
                i,
                r,
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2),
                 my_rand(&r1, &r2)
              );
    }
    return 0;
}

编译此C语言程序的方法如下：

gcc gendata.c -o gendata

2.3 装载数据的lua脚本的设计

为了使用sqlload，需要生成一个控制文件，这个控制文件可由lua脚本自动生成，格式类似如下：

unrecoverable
load   data   
infile   'sbtest9.dat'   
append   into   table   sbtest9 
 fields terminated by ","
(id,k,c,pad)

其中的“infile ‘sbtest9.dat’”中的sbtest9.dat文件是一个管道文件，这个管道文件也由lua脚本自动生成。
实现以上功能的lua脚本sqlload_prepare2.lua的内容如下：

pathtest = string.match(test, "(.*/)") or ""
dofile(pathtest .. "common.lua")
function sqlload(table_id)
  local ctl
  local f
  local i
  local c_val
  local pad_val
  local content
  local query
  query = [[
CREATE TABLE sbtest]] .. table_id .. [[ (
id INTEGER NOT NULL,
k INTEGER,
c CHAR(120) DEFAULT '' NOT NULL,
pad CHAR(60) DEFAULT '' NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ]]
  db_query(query)
  content = [[
unrecoverable
load   data
infile   'sbtest]] .. table_id .. [[.dat'
append   into   table   sbtest]]..table_id..[[
 fields terminated by ","
(id,k,c,pad)
]]
  f = assert(io.open('sbtest'..table_id .. '.ctl', 'w'))
  f:write(content)
  f:close()
  os.execute('mknod sbtest'..table_id..'.dat p')
  os.execute ('./gendata ' .. oltp_table_size .. ' >> sbtest'..table_id ..'.dat &')
  os.execute ('sqlldr -skip_unusable_indexes userid='..oracle_user.. '/'..oracle_password .. ' control=sbtest'..table_id ..'.ctl direct=true')
end
function create_index_and_seq(table_id)
  db_query("CREATE SEQUENCE sbtest" .. table_id .. "_seq CACHE 10 START WITH ".. (oltp_table_size+1) )
  db_query([[CREATE TRIGGER sbtest]] .. table_id .. [[_trig BEFORE INSERT ON sbtest]] .. table_id .. [[
         FOR EACH ROW BEGIN SELECT sbtest]] .. table_id .. [[_seq.nextval INTO :new.id FROM DUAL; END;]])
  db_query("COMMIT")
  db_query("CREATE INDEX k_" .. table_id .. " on sbtest" .. table_id .. "(k)")
end
function thread_init(thread_id)
   local index_name
   local i
   set_vars()
   print("thread prepare"..thread_id)
   if (oltp_secondary) then
     index_name = "KEY xid"
   else
     index_name = "PRIMARY KEY"
   end
   for i=thread_id+1, oltp_tables_count, num_threads  do
     sqlload(i)
     create_index_and_seq(i)
   end
end
function event(thread_id)
   os.exit()
end

3. 使用此脚本造数据

假设sqlload_prepare2.lua此脚本放在当前目录下的子目录lua下，我们需要把生成数据的程序也拷贝到当前目录下，然后运行下面的命令就可以并行装载数据了：

 ./asbench_ora11 --test=lua/sqlload_prepare2.lua \
    --oltp-table-name=sysbench \
    --oltp-table-size=10000000 \
    --oltp-tables-count=320 \
    --oracle-db=bcache \
    --oracle-user=sysbench \
    --oracle-password=sysbench \
    --max-time=7200 \
    --max-requests=0 \
    --num-threads=32 \
    --db-driver=oracle \
    --report-interval=1 \
    run

上面的命令会开32个sqlload并发的装载数据。

asbench工具的下载

asbench下载: https://gitee.com/csudata/asbench/releases/download/v0.1/asbench0.1.tar.xz

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