TPC-C性能测试

1、TPC-C性能测试1. 前言22. 逻辑数据库设计22.1业务和应用程序环境 22.2数据库实体、关系、属性 32.3表结构42.3.1 WAREHOUSE （仓库）42.3.2 DISTRICT （地区）52.3.3 CUSTOMER （客户）62.3.4 HISTROY （历史记录）72.3.5 NEW_ORDER （新定单）72.3.6 ORDER （定单）72.3.7 ORDER_LINE （定单分录） 82.3.8 ITEM （供货商品）82.3.9 STOCK （存货） 93. 业务和用户界面93.1输入域和显示域 93.2业务103.2.1 新定单（New-Order ） 103

2、.2.2 付款（Payment） 113.2.3 查询定单（Order-Status） 123.2.4 发货（Delivery ） 123.2.5 库存报警（Stock-Level ） 13前言事务处理性能协会（Transaction Processing Performance CounciI 简称 TPC）是 一个专门评价大型数据库系统硬、 软件性能的组织。至今（1998年12月），TPC 颁布了 A、B、C、D四种系统性能测试标准，简称为 TPC-A、TPC-B、TPC-C、 TPC-D。其中TPC-A与TPC-B为早期标准，最新标准 TPC-D仍在指定过程中， 目前普遍使用针对联机事务

3、处理（OLTP）的TPC-C标准。TPC Benchmark C是一套评价OLTP性能的测试程序，被全球主流计算机硬 件厂商、数据库厂商公认为性能评价标准。TPC-C测试程序模拟了一个库存、销 售系统，其中的数据库结构设计、应用程序规划代表了对RDBMS的标准用法。本文以 TPC 在 1998 年 8 月 14 日分布的 « TPC BENCHMARK C - Standard Specification Revision 3.4英文版（可以从 TPC 主贞 “” 下载）为 蓝本，选择翻译了其中逻辑设计部分，为提高可读性，多处进行了意译，并加入 了注解。由丁译者

4、水平有限，恐怕挂一漏万，如果能够对数据库应用程序员有一 点参考价值，也就达到目的了。2.逻辑数据库设计2.1 业务和应用程序环境TPC-C由一组基本操作组成，用以测试典型的复杂联机事务处理（OLTP）系统性能。TPC-C的模拟程序并不针对特定的商业对象，可以模拟含有管理、销售、分 发产品、服务的任何工业（例如：汽车出租，食物分配，零件供应等等）。TPC-C中虚拟的公司是一家仓库销售供应商，拥有一批分布在不同地方的仓 库和地区分公司。当公司业务扩大时，将建立新的仓库和地区分公司。 通常每个仓库供货覆盖10家地区分公司，每个地区分公司服务 3000名客户。公司共有 100,000种商品，分别储存在

5、各个仓库中。图表 1描述了仓库、地区分公司、客 户的隶届关系。图表1系统功能包括：客户向公司下订单，查询旧订单。订单平均由10行分录组成。订单中1%的商品当地仓库缺货，由其他仓库供货。同时还要处理付款、发货，和库存报警。2.2 数据库实体、关系、属性TPC-C数据库由9张独立的表组成。图表 2表小了表和表之|可的关系100K仓库'客户'W*30K' 库存1 +订单、.W*30K+图表2说明：数字表示数据库的容量需求实体块中的数字表示表的基数（行数）。这些数字以仓库数W为因数，决定数据库的缩放能力关系箭头上的数字表示关系的基数（父子对应平均数）在关系的基数和表的基数后的加

6、号表示随着行的增减，数值可能增长2.3 表结构表中出现的届性（attribute）定义：N unique IDs,不重复的代码，至少可以存储N个。不限制物理类型（例如： 二进制binary、压缩十进制packed decimal字符alphabetic等等）variable text, size N变长字符申，最大长度为 N。如果用定长字符申模拟， 则在字符申尾追加空格fixed text, size N 定长字符申，长度为 Ndate and time,日期时间，可以表示从 1990年1月1日至2100年12月31 日的日期，精度至少为1秒numeric, N digits数字型，可以表示N

7、位数字。当用丁存储货币时必须能 表示用户所在国货币定义。例如在美国，可以定义为（12, 2）有符号数字；也 可以定义为至少41比特（bits）的有符号整数；还可以定义为 64比特（bits）双 精度浮点数（REAL）null,表示无意义数值注释1:表中所有的届性可以以任意顺序创建，可以用目标系统支持的任意 物理数据类型实现注释2:表的名称和字段的名称只是用丁说明，实现时可以改为其他名称2.3.1 WAREHOUSE （仓库）字段名称字段定义注释W_ID2*W unique IDsW是仓库数目W_NAMEVariable text, size 10W_STREET_1variable text,

8、 size 20W_STREET_2variable text, size 20W_CITYvariable text, size 20W_STATEfixed text, size 2W_ZIPfixed text, size 9W_TAXnumeric, 4 digits销售税W_YTDnumeric, 12 digits本年余额(Year to date balance)Primary Key : W_ID2.3.2 DISTRICT (地区)字段名称 字段定义注 释D_ID20 unique IDs通常为10个D_W_ID2*W unique IDsD_NAMEvariable tex

9、t, size 10D_STREET_1variable text, size 20D_STREET_2variable text, size 20D_CITYvariable text, size 20D_STATEfixed text, size 2D_ZIPfixed text, size 9D_TAXnumeric, 4 digits销售税D_YTDnumeric, 12 digits本年余额（Year to datebalanceD_NEXT_O_ID10,000, 000 unique IDs下一张定单号Primary Key : (D_W_ID, D_ID)D_W_ID Fore

10、ign Key, references W_ID2.3.3 CUSTOMER (客户)字段名称字段定义注释C_ID96, 000 unique IDs通常为3, 000C_D_ID20 unique IDsC_W_ID2*W unique IDsC_FIRSTvariable text, size 16C_MIDDLEfixed text, size 2C_LASTvariable text, size 16C_STREET_1variable text, size 20C_STREET_2variable text, size 20C_CITYvariable text, size 20C_

11、STATEfixed text, size 2C_ZIPfixed text, size 9C_PHONEfixed text, size 16C_SINCEdate and time登记日期C_CREDITfixed text, size 2信用(GC”=good, BC”=bad)C_CREDIT_LIMnumeric, 12 digits透支限额C_DISCOUNTnumeric 4 digits折扣C_BALANCEsigned numeric, 12 digits欠款余额C_YTD _PAYMENTnumeric, 12 digits累计付款金额C_PAYMENT _CNTnumer

12、ic 4 digits累计付款次数C_DELIVERY _CNTnumeric, 4 digits累计发货次数C_DATAvariable text, size 500备注Primary Key : (C_W_ID, C_D_ID, C_ID)(C_W_ID, C_D_ID) Foreign Key, references (D_W_ID, D_ID)第9页，总13页2.3.4 HISTROY (历史记录)字段名称 字段定义注 释H_C_ID96,000 unique IDsH C D ID20 unique IDsH C W ID2*W unique IDsH_D_ID20 unique I

13、DsH_W_ID2*W unique IDsH_DATEdate and timeH _AMOUNTnumeric, 6 digits价格H_DATAvariable text, size 24Primary Key : None(H_C_W_ID, H_C_D_ID, H_C_ID) Foreign Key, references (C_W_ID, C_D_ID, C_ID)(H_WID, H_D_ID) Foreign Key, references(D_W_ID, D_ID)2.3.5 NEW_ORDER(新定单)字段名称字段定义注释NO_O_ID10,000, 000 unique I

14、DsNO_D_ID20 unique IDsNO W ID2*W unique IDsPrimary Key : (NO_W_ID, NO_D_ID, NO_O_ID)(NO_W_ID, NO_D_ID, NO_O_ID) Foreign Key, references (O_W_ID, O_D_ID, O_ID)2.3.6 ORDER (定单)字段名称 字段定义注 释O_ID10,000, 000 unique IDsO_D_ID20 unique IDsO W ID2*W unique IDsO_C_ID96, 000 unique IDsO_ENTRY_Ddate and time制单时

15、间O_CARRIER_ID10 unique IDs, or null货运代号O OL CNTfrom 5 to 15分录数O ALL LOCALnumeric, 1 digit是否全部本地供货Primary Key : (O_W_ID, O_D_ID, O_ID)(O_W_ID, O_D_ID, O_C_ID) Foreign Key, references (C_W_ID, C_D_ID,C_ID)2.3.7 ORDER_LINE (定单分录)字段名称字段定义OL_O_ID10, 000, 000 unique IDsOL_D_ID20 unique IDsOL_W_ID2*W uniqu

16、e IDsOL_NUMBER15 unique IDs分录代码OL_I_ID200, 000 unique IDs商品代码OL_SUPPLY_W_ID2*W unique IDs供货仓库代码OL_DELIVERY _Ddate and time or null发货时间OL_QUANTITYnumeric, 2 digits数量OL_AMOUNTnumeric, 6 digits价格OL DIST INFOfixed text, size 24Primary Key : (OL_W_ID, OL_D_ID, OL_O_ID, OL_NUMBER)(OL_W_ID, OL_D_ID, OL_O_I

17、D) Foreign Key, references (O_W_ID, O_D_ID, D_ID)(OL_SUPPLY_W_ID, OL_I_ID) Foreign Key, references ( S_W_ID, S_I_ID)2.3.8 ITEM (供货商品)I_ID200, 000 unique IDs通常是100, 000I_IM_ID200, 000 unique IDs商品图象代码I_NAMEI_PRICEnumeric, 5 digits价格I_DATAvariable text, size 50字段名称字段定义注释Primary Key : I_ID2.3.9 STOCK (

18、存货)字段名称 字段定义注 释S_I_ID200, 000 unique IDs通常是100, 000S W ID2*W unique IDsS_QUANTITYnumeric, 4 digits库存S_DIST_01fixed text, size 24S_DIST_01fixed text, size 24S_DIST_02fixed text, size 24S_DIST_03fixed text, size 24S_DIST_04fixed text, size 24S_DIST_05fixed text, size 24S_DIST_06fixed text, size 24S_DI

19、ST_07fixed text, size 24S_DIST_08fixed text, size 24S_DIST_09fixed text, size 24S_DIST_10fixed text, size 24S_YTDnumeric, 8 digits累计供货数量S_ORDER_CNTnumeric, 4 digits累计正单数重S_REMOTE_CNTnumeric, 4 digits累计其他仓库供货数量S_DATAvariable text, size 50备注Primary Key : (S_W_ID, S_I_ID)S_W_ID Foreign Key, references

20、W_IDS_I_ID Foreign Key, references I_ID3.业务和用户界面3.1输入域和显示域输入域只能输入合法字符。对丁字符输入域，未输入部分转换为空格或空。 对丁数字输入域，只能输入小丁限额的数字，并且右对齐。必须输入的输入域要在向数据库提交事务前检测，并当未输入时报错输入域可以以任意顺序输入和修改：用户可以在所有输入域中，向前或者向 后移动输入光标；不能指定用户输入顺序； 启动事务前，用户可以修改之前输入 的内容。数字输入域只能输入数字，如果输入了非数字则提示用户事务结束后，所有显示域应更新为新内容3.2 业务3.2.1 新定单(New-Order )在一个事务中输

21、入一张完整定单。它是中重量级的读写事务，发生频率高， 要求响应时间短。输入仓库代码(W_ID ),地区代码(D_W_ID , D_ID ),客户代码(C_W_ID , C_D_ID_, C_ID),分录数(OL_CNT),各分录对应的商品代码(OL_I_ID )、供货仓库代码(OL_SUPPLY_W_ID )、数量 (OL_QUANTITY )启动事务仓库(WAREHOUSE)中查询仓库代码(W_ID)。取税率(W_TAX ) 地区(DISTRICT )中查询地区代码(D_W_ID , D_ID )。取税率(D_TAX ); 取下一定单号(D_NEXT_O_ID )并且对其加一。客户(CUST

22、OMER)中查询客户代码(C_W_ID, C_D_ID, C_ID)。 取客户折扣率(C_DISCOUNT),姓(C_LAST),信用(C_CREDIT) 新定单(NEW_ORDER)与定单(ORDER)中插入定单信息。货运代码(O_CARRIER_ID)置空。如果定单中的商品均在本地仓库，贝UO_ALL_LOCAL 置 1,否则置 0。对每笔分录ITEM中查询商品代码(I_ID )。取价格(I_PRICE)、名称(I_NAME )、 备注(I_DATA);如果商品代码不存在，报错并回滚事务STOCK中查询商品代码(S_I_ID = OL_I_ID )与仓库代码(S_W_ID =OL_SUPP

23、LY_W_ID )。取库存(S_QUANTITY )、地区说明(S_DIST_xx, xx为地区代码)、备注(S_DATA);库存量减去商 品数量(S_QUANTITY = S_QUANTITY - OL_QUANTITY );累计 供货数量加上商品数量(S_YTD = S_YTD + OL_QUANTITY );累 计定单数量(S_ORDER_CNT)加一；如果分录中的商品在其他仓 库，则累计其他仓库供货数量加一(S_REMOTE_CNT) 计算价格(OL_AMOUNT = OL_QUANTITY * I_PRICE ) ORDER_LINE插入分录信息。供货时间(OL_DELIVERY_D

24、 )置空; 分录号(OL_NUMBER )赋值；地区信息(OL_DIST_INFO )赋值 为(S_DIST_xx)计算定单总价格SUM(OL_AMOUNT)*(1-C_DISCOUNT)*(1+W_TAX+D_TAX)提交事务第#页，总13页3.2.2 付款(Payment)在一个事务中更新客户余额、地区、仓库的销售数据。它是轻重量级的读写 事务，发生频率高，要求响应时间短。另外，此事务中有不按关键字访问 CUSTOMER的情况。输入仓库代码(W_ID ),地区代码(D_W_ID , D_ID ),客户代码(C_W_ID , C_D_ID , C_ID)或者客户姓氏(C_W_ID , C_D

25、_ID , C_LAST),支付 金额(H_AMOUNT )启动事务仓库(WAREHOUSE )中查询仓库代码(W_ID)。取名称(W_NAME ), 地址 1 (W_STREET_1),地址 2 (W_STREET_2),城市(W_CITY ), 州(W_STATE)，邮政编码(W_ZIP)，累计发生额(W_YTD)。累 计发生额加上支付金额(W_YTD = W_YTD + H_AMOUNT ) 地区(DISTRICT)中查询地区代码(D_W_ID , D_ID)。取名称(D_NAME )，地址 1 (D_STREET_1),地址 2 (D_STREET_2),城 市(D_CITY )，州(

26、D_STATE ),邮政编码(D_ZIP),累计发生额(D_YTD )。 累计发生额加上支付金额(D_YTD = D_YTD + H_AMOUNT )情况1由客户代码查找客户。CUSTOMER中查询客户代码(C_W_ID, C_D_ID, C_ID)。取姓名(C_FIRST, C_MIDDLE , C_LAST),地址 1 (C_STREET_1),地址 2 (C_STREET_2),城市(C_CITY),州(C_STATE),邮政编码(C_ZIP)，电话(C_PHONE),登记日期 (C_SINCE),信用(C_CREDIT),超支限额(C_CREDIT_LMT ), 折扣(C_DISCOU

27、NT),欠款余额(C_BALANCE )。欠款余额减去支 付金额(C_BALANCE = C_BALANCE H_AMOUNT ),累计支付金额 加上支付金额(C_YTD_PAYMENT = C_YTD_PAYMENT + H_AMOUNT )，支付次数(C_PAYMENT_CNT )加一。情况2由客户姓氏查找客户。CUSTOMER中查询客户姓氏(C_W_ID , C_D_ID , C_LAST)，查询时显示按客户名(C_FIRST)排序的列表由 用户选择。当用户选择某客户时，取姓名( C_FIRST, C_MIDDLE , C_LAST),地址 1 (C_STREET_1),地址 2 (C_

28、STREET_2),城市(C_CITY),州(C_STATE),由，政编码(C_ZIP),电话(C_PHONE), 起始日期(C_SINCE),信用(C_CREDIT),超支限额(C_CREDIT_LMT ), 折扣(C_DISCOUNT),欠款余额(C_BALANCE )。若客户列表有n 行，则平均查找客户信息n/2行。欠款余额减去支付金额(C_BALANCE =C_BALANCE H_AMOUNT ),累计支付金额加上支付金额(C_YTD_PAYMENT = C_YTD_PAYMENT + H_AMOUNT ),支付次 数(C_PAYMENT_CNT )加一。如果信用(C_CREDIT)为

29、“BC”，贝U客户备注(C_DATA)右移，左 端插入客户代码(C_W_ID , C_D_ID , C_ID)、地区代码(D_ID)、仓 库代码(W_ID)、支付金额(H_AMOUNT )历史记录备注(H_DATA )追加仓库名称(W_NAME)、地区名称 (D_NAME )提交事务3.2.3 查询定单(Order-Status)显示指定客户最近的定单状态。它是中重量级的只读事务，发生频率高。另 外，此事务中有不按关键字访问 CUSTOMER的情况。输入客户代码(C_W_ID , C_D_ID , C_ID)或客户姓氏(C_W_ID , C_D_ID , C_LAST)启动事务情况1由客户代码

30、查找客户。CUSTOMER中查询客户代码(C_W_ID, C_D_ID, C_ID)。取姓名(C_FIRST, C_MIDDLE , C_LAST),欠款 余额(C_BALANCE )。情况2由客户姓氏查找客户。CUSTOMER中查询客户姓氏(C_W_ID , C_D_ID , C_LAST)，查询时显示按客户名(C_FIRST)排序的列表由 用户选择。当用户选择某客户时，取姓名( C_FIRST, C_MIDDLE , C_LAST),欠款余额(C_BALANCE )。若客户列表有n行，则平均取 客户信息n/2行。定单(ORDER)中查询仓库代码(O_W_ID = C_W_ID )、地区代码

31、 (O_D_ID = O_D_ID)、客户代码(O_C_ID = C_ID),并且定单代码 (O_ID)最大的行。取定单代码(O_ID),制单日期(O_ENTRY_D),货运代码(O_CARRIER_ID )定单分录(ORDER_LINE )中查询满足仓库代码(O_W_ID = OL_W_ID )、 地区代码(O_D_ID = OL_D_ID )、定单代码(O_ID = OL_O_ID )条件 的所有记录，并按定单分录代码(OL_I_ID )排序。取供应仓库代码(OL_SUPPLY_W_ID),数量(OL_QUANTITY ),金额 (OL_QUANTITY )，发货日期(OL_DELIVERY_D )提交事务3.2.4 发货(Delivery)以10笔新订单(NEW_ORDER,未发货订单)为一批处理，一张订单的处 理必须在一个读写型事务中完成。至丁一个数据库事