基于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)試技術(shù)分析研究

摘 要：為了可以提升嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和可靠性能，經(jīng)過(guò)對(duì)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)功能框架與執(zhí)行技術(shù)進(jìn)行具體的研究和分析，匯總出嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試環(huán)節(jié)的難點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)通用型數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)的綜合性能評(píng)判模式，提出一種能夠適合嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)有效應(yīng)用的具體測(cè)試方案。

關(guān)鍵詞：嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)；測(cè)試；性能

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2013） 09-0000-02

1 引言

伴隨著科學(xué)信息化技術(shù)的快速上升發(fā)展，信息化技術(shù)已經(jīng)成為目前階段影響社會(huì)前進(jìn)的主要關(guān)鍵因素。然而嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有十分廣泛的功能作用，能夠?yàn)樯鐣?huì)上各行各業(yè)領(lǐng)域提供及時(shí)有效、細(xì)致準(zhǔn)確、持續(xù)有序、高度集成的數(shù)據(jù)信息化服務(wù)型平臺(tái)，已經(jīng)成為信息化產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。為了保證信息化設(shè)備的質(zhì)量性能和可靠程度，在嵌入式系統(tǒng)下對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)試的重要程度愈來(lái)愈引起人們的重視[1]。在實(shí)際的嵌入式系統(tǒng)之中，使用哪一種模式的測(cè)試方案，提升系統(tǒng)性能的測(cè)試效率，防止目標(biāo)系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸問題，體現(xiàn)出十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)框架體系、功能結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)實(shí)行深入透徹的分析，在通用型數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)的性能評(píng)判模式的基礎(chǔ)上，關(guān)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的固有特征與關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)，提出了一種能夠適用于嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際測(cè)試方法模式，對(duì)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的自我研究與開發(fā)能夠進(jìn)行全面系統(tǒng)、綜合多樣的測(cè)試。

2 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn)

（1）執(zhí)行環(huán)境復(fù)雜。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備專項(xiàng)使用的特性，并且可以與硬件產(chǎn)生密切的聯(lián)系，只可以允許在需求范圍內(nèi)所指定的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)執(zhí)行操作，然而處于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，硬件與軟件相應(yīng)的平臺(tái)均表現(xiàn)出千差萬(wàn)別的特點(diǎn)，所以嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的執(zhí)行環(huán)境會(huì)顯得復(fù)雜[2]。

（2）系統(tǒng)具有嵌入性。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于目標(biāo)代碼量有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，在能夠達(dá)到一定程度的性能標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)下，盡量能夠降低相應(yīng)的代碼尺寸，以便有利于其可以應(yīng)用到一部分移動(dòng)設(shè)備硬件端。

（3）系統(tǒng)具有可預(yù)測(cè)性?？深A(yù)測(cè)性通常是指在確保系統(tǒng)能夠在實(shí)際事務(wù)的執(zhí)行時(shí)間范圍內(nèi)可以進(jìn)行預(yù)測(cè)的狀況下執(zhí)行，即為系統(tǒng)用戶應(yīng)當(dāng)可以確定信息數(shù)據(jù)操作的限制時(shí)間與數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)存儲(chǔ)空間的容量狀況。

（4）系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般都會(huì)應(yīng)用在雷達(dá)目標(biāo)跟蹤、指令控制系統(tǒng)等各種時(shí)效性要求較高的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境之中，是否能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)用戶的信息數(shù)據(jù)處理進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)的實(shí)際需求顯得非常的重要。

（5）系統(tǒng)具有可靠性。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般在便攜移動(dòng)、相對(duì)封閉的局限環(huán)境中應(yīng)用，數(shù)據(jù)信息技術(shù)相關(guān)支持人員不能對(duì)其提供具體的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)性指導(dǎo)。所以嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備可靠性，可以確保系統(tǒng)發(fā)生異常狀況時(shí)，會(huì)自動(dòng)實(shí)行恢復(fù)操作以返到之前的某一個(gè)固定狀態(tài)。

（6）可移植性和平臺(tái)的不相關(guān)性。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)基本是執(zhí)行在具體分化的硬件與軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，所以嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮到與底層相應(yīng)的支持軟件之間的通信接口盡量保持簡(jiǎn)單的模式，這樣才會(huì)有助于系統(tǒng)的移植處理操作。

2.1 嵌入式特性測(cè)試

嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)即為嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的基本特點(diǎn)，其包含了簡(jiǎn)易性質(zhì)、數(shù)據(jù)信息容量、可管理程度、移植性能與兼容性能等方面。嵌入式系統(tǒng)屬于一種資源受到限制的系統(tǒng)，其相應(yīng)的內(nèi)存資源一般都會(huì)受到實(shí)際應(yīng)用需求和搭建成本的限制。當(dāng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用操作程序的相應(yīng)目標(biāo)代碼在達(dá)到一定程度的性能指標(biāo)范圍之下，應(yīng)該盡量能夠降低代碼的尺寸大小，以便于減少對(duì)有限形式內(nèi)存資源的相應(yīng)空間占有量。所以應(yīng)當(dāng)需要進(jìn)行編譯后的程序代碼尺寸大小反映出簡(jiǎn)易性質(zhì)。為了能夠體現(xiàn)出更高的性能效果，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該在盡量能夠保證在資源消耗少的情況下進(jìn)行更多信息數(shù)據(jù)的處理工作，盡可能滿足嵌入式數(shù)據(jù)操作管理的目的需求。嵌入式系統(tǒng)一般會(huì)在便攜移動(dòng)、相對(duì)封閉的條件下執(zhí)行，其具體的執(zhí)行工作基本上是不需要人參與的，所以對(duì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以實(shí)現(xiàn)零管理作為發(fā)展目標(biāo)[3]。

2.2 基準(zhǔn)性能測(cè)試

嵌入式系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，應(yīng)當(dāng)需要具備內(nèi)存管理體系、數(shù)據(jù)信息存取體系、并發(fā)控制管理體系、數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)體系等方面內(nèi)容，在綜合性能上應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出以下幾個(gè)部分。

（1）可預(yù)測(cè)性。可預(yù)測(cè)性作為嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)中一個(gè)關(guān)鍵的性能標(biāo)準(zhǔn)，使用用戶應(yīng)當(dāng)可以確保數(shù)據(jù)信息操作處理的時(shí)間與數(shù)據(jù)庫(kù)信息存儲(chǔ)空間大小的利用狀況。對(duì)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行確定性的測(cè)試工作，依次查詢得到所有各項(xiàng)記錄，每一條具體記錄的平均查詢時(shí)間應(yīng)當(dāng)保持在有限的時(shí)間范圍以內(nèi)。

（2）高效性。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的高效性通常表現(xiàn)為兩個(gè)具體方面，即是數(shù)據(jù)信息處理能力與并發(fā)控制管理能力。數(shù)據(jù)信息處理能力，在指定的實(shí)際應(yīng)用條件下，能否保證能實(shí)時(shí)地響應(yīng)使用用戶的數(shù)據(jù)信息處理的要求顯得十分重要。對(duì)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行數(shù)據(jù)信息處理能力相關(guān)的測(cè)試，應(yīng)當(dāng)在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)容量發(fā)生變化的狀況下對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行情況實(shí)行查詢，包含增加、刪除、查詢與修改等各種數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作處理。并發(fā)控制管理能力。由TPC組織提出的相應(yīng)性能測(cè)試規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系中，TPCB Benchmark是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行壓力結(jié)果測(cè)試的，側(cè)重于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵處理能力實(shí)行相應(yīng)測(cè)試，即為在單位時(shí)間范圍之內(nèi)實(shí)行交易的數(shù)據(jù)量，相當(dāng)接近于實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)庫(kù)性能測(cè)試要求。

（3）可靠性。數(shù)據(jù)信息的高度可靠性是所有數(shù)據(jù)庫(kù)處理操作的重要基本保證。在嵌入式系統(tǒng)的操作環(huán)境下，執(zhí)行環(huán)境表現(xiàn)出相對(duì)比較封閉的特征，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的相關(guān)測(cè)試應(yīng)當(dāng)在軟件出現(xiàn)異常的狀況下能否表現(xiàn)出防護(hù)性的功能與對(duì)于某種具體類型的災(zāi)難而實(shí)行自動(dòng)恢復(fù)的操作處理手段，保證數(shù)據(jù)庫(kù)達(dá)到一致性與完整性的目的。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試

伴隨著數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)技術(shù)的上升發(fā)展，各個(gè)系統(tǒng)之間需要考慮到的相互操作性、移植性愈來(lái)愈受到關(guān)注，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃模式已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)系列產(chǎn)品被使用用戶所承認(rèn)與肯定的重要基礎(chǔ)。關(guān)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)其應(yīng)當(dāng)從以下幾方面進(jìn)行性能標(biāo)準(zhǔn)的判斷[4]。

（1）SQL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化符合性測(cè)試。根據(jù)SQL92的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，全面系統(tǒng)地測(cè)試嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相應(yīng)產(chǎn)品的SQL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支持相關(guān)特性。

（2）ODBC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化符合性測(cè)試。參考Microsoft ODBC3.0規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)而實(shí)現(xiàn)，ODBC規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試應(yīng)當(dāng)包含API調(diào)用函數(shù)與數(shù)據(jù)類型支持性測(cè)試、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)連接功能測(cè)試、基本操作功能測(cè)試、結(jié)果集成化處理測(cè)試、事務(wù)管理功能測(cè)試、ODBC SQL語(yǔ)法檢測(cè)測(cè)試等各個(gè)方面。

（3）JDBC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化符合性測(cè)試。參照J(rèn)DBC3.0規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，全面系統(tǒng)地測(cè)試嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)產(chǎn)品的JDBC規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)支持特性。

2.4 應(yīng)用綜合測(cè)試

應(yīng)用綜合測(cè)試應(yīng)當(dāng)側(cè)重于體現(xiàn)出嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)際應(yīng)用與項(xiàng)目推廣過(guò)程當(dāng)中需要分析考慮的重點(diǎn)因素。在保證不影響數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)資源與性能效果的基礎(chǔ)下，應(yīng)當(dāng)全面系統(tǒng)地提升數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)踐應(yīng)用綜合處理能力[5]。關(guān)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)踐應(yīng)用處理綜合測(cè)試環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)主要包含支持各種語(yǔ)言、操作平臺(tái)、應(yīng)用場(chǎng)合、易用性與成本控制需求等各個(gè)方面。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)不但應(yīng)當(dāng)需要具備能夠應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范C/C++通信接口，也應(yīng)當(dāng)需要具備熟悉的SQL編程語(yǔ)言，有利于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化。嵌入式操作系統(tǒng)具有類型繁多、更新效率高、系統(tǒng)各具特色等特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)要適應(yīng)此種廣闊的操作處理空間，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)多平臺(tái)性質(zhì)的支持作為一項(xiàng)非常重要的性能指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[作者簡(jiǎn)介]劉啟洪（1989.5.15-），男，湖北云夢(mèng)人，工作單位：湖北省武漢市華中科技大學(xué)文華學(xué)院，研究方向：軟件工程。