MAR15

软件开发数据库如何进行测试

2013-03-15信息来源:中国IT实验室

1、引言

 

数据库系统的开发在应用软件开发中所占的比重越来越大,随之而来的问题也越来越突出。比如:数据冗余,功能和性能方面存在的问题已经严重影响应用软件的使用。软件测试人员往往重视对软件功能和编码的测试,而忽略对软件性能,特别是数据库访问并发测试。因为,他们固有的思想中认为数据库设计存在问题对系统性能影响不大,或从根本上忽略了数据库在软件开发中的地位,直到出现了问题,才想到对数据库的测试,但往往也是仅仅通过对编码的测试工作中捎带对数据库进行一定的测试,这远远是不够的。目前,中铁网上订票系统在大用户同时在线订票中系统频频瘫痪,就是最好的佐证。

 

所以,在应用软件的测试工作中,应该将数据库作为一个独立的部分进行充分的测试,这样才可以得到应用软件所需要的性能优化的数据库。那么,应该对哪些内容进行测试,如何进行测试呢?

 

2、数据库设计的测试

 

数据库是应用的基础,其性能直接影响应用软件的性能。为了使数据库具有较好的性能,需要对数据库中的表进行规范化设计。规范化的范式可分为第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式和第五范式。一般来说,逻辑数据库设计应满足第三范式的要求,这是因为满足第三范式的表结构容易维护,且基本满足实际应用的要求。因此,实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化。但是,规范化也有缺点:由于将一个表拆分成为多个表,在查询时需要多表连接,降低了查询速度。故数据库设计的测试包括前期需求分析产生数据库逻辑模型和后期业务系统开发中的测试两部分(这里指的是后者),我在这里称为实体测试。

 

数据库是由若干的实体组成的,包括(表,视图,存储过程等),数据库最基本的测试就是实体测试,通过对这些实体的测试,可以发现数据库实体设计得是否充分,是否有遗漏,每个实体的内容是否全面,扩展性如何。

 

实体测试,可以用来发现应用软件在功能上存在的不足,也可以发现数据冗余的问题。经过测试,测试人员对有异议的问题要及时和数据库的设计人员进行沟通解决。

 

3、数据一致性测试

 

在进行实体测试后,应进一步检查下面的内容以保障数据的一致性:

 

3.1 表的主键测试根据应用系统的实际需求,对每个表的主键进行测试,验证是否存在记录不唯一的情况,如果有,则要重新设置主键,使表中记录唯一。

 

3.2 表之间主外键关系的测试数据库中主外键字段在名称,数据类型,字段长度上的一致性测试。

 

3.3 级联表,删除主表数据后,相应从报表数据应同时删除的问题例如学生表和学生成绩表,学生数据已经删除,成绩表中相应学生的成绩记录应同时删除。

 

3.4 存储过程和触发器的测试存储过程可以人工执行,但触发器不能人工处理,所以在对存储过程和触发器执行的过程中针对SQL SERVER2005及以上版本可以使用Microsoft SQL Server Profiler性能测试工具进行测试。

 

Microsoft SQL Server Profiler 是 SQL 跟踪的图形用户界面,用于监视数据库引擎或 Analysis Services 的实例。测试人员可以捕获有关每个事件的数据并将其保存到文件或表中供以后分析。例如:可以对生产环境进行监视,了解哪些存储过程由于执行速度太慢影响了性能。

 

4、数据库的容量测试

 

随着数据库系统的使用,数据量在飞速增长,如何在使用前对数据容量的增长情况进行初步估算,为最终用户提供参考,这在数据库使用和维护过程中,是非常重要的。可以通过对数据库设计中基本表的数据大小,和每天数据表的数据产生量进行初步估算。

 

记录数据量=各个字段所占字节数的总和

表的数据量=记录数据量*记录数

数据库大小=各表数据量的总和

 

当然,数据库的大小不仅仅只是基本表的大小,还有系统表,视图,存储过程等其它实体所占的容量,但最基本的数据是表的数据。另外,数据库的容量还包括数据库日志文件的容量,一般应预留数据库文件的2倍左右。

 

5、数据库的性能测试

 

应用软件除了功能外,很重要的一部分就是软件的性能,而对于数据库系统,数据库性能的好坏会直接影响应用软件的性能,这部分的测试,一般手工测试就显得无能为力了,这时就要借助自动化的测试软件,例如:DataFactory,DataFactory是一种强大的数据产生器,它允许开发人员和测试人员很容易产生百万行有意义的正确的测试数据库,该工具支持DB2、Oracle、Sybase、SQL Server数据库。这样,就可以模拟出应用软件长期使用后,海量数据存储的数据库的性能状况。从而尽早发现问题,进行数据库性能的优化。

 

这里要注意,进行性能测试的时候,一定要注意测试环境的一致性,包括:操作系统、应用软件的版本以及硬件的配置等,而且在进行数据库方面的测试的时候一定要注意数据库的记录数、配置等要一致,只有在相同条件下进行测试,才可以对结果进行比较。否则无法和用户对软件的性能的观点达成一致。

 

6、数据库的压力测试

 

说起测试,我们首先想到的就是软件正确性的测试,即常说的功能测试。软件功能正确仅是软件质量合格指标之一。在实际开发中,还有其它的非功能因素也起着决定性的因素,例如软件的响应速度。影响软件响应速度的因素有很多,有些是因为算法不够高效;还有些可能受用户并发数的影响。

 

在众多类型的软件测试中,压力测试正是以软件响应速度为测试目标,尤其是针对在较短时间内大量并发用户的访问时,软件的抗压能力。但压力测试往往是手工难以测试的,必须借助自动化测试工具。常用的压力测试有:Web测试、数据库测试等。

 

数据库在大多数软件项目中是不可缺少的,对于它进行压力测试是为了找出数据库对象是否可以有效地承受来自多个用户的并发访问。这些对象主要是:索引、触发器、存储过程和锁。通过对SQL语句和存储过程的测试,自动化的压力测试工具可以间接的反应数据库对象是否需要优化。

 

这些自动化的测试工具很多,各有特点,基于Java的项目可以使用JMeter,.Net项目可以采用.Net集成开发环境中提供的测试方案。

 

7、结束语

 

总之,在应用系统的测试中,把数据库应当作为独立的系统来测试,这无疑会为应用软件的质量增加可靠的保障,同时还必须结合应用软件进行集成测试,只有二者有机结合起来,才能最大限度的发挥数据库和应用软件的功能。