MongoDB压力测试方法实践-jmeter

原创

刘嘉俊

修改于 2022-11-29 18:46:36

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引言

本文章主要讲解不同场景下，可以使用的MongoDB压测方法。并主要介绍实际业务场景下，如何使用jmeter对MongoDB压测。

一、基准测试，无实际业务场景压测方法

1、使用YCSB工具压测

适用范围：仅对读写比例有要求，对具体插入内容无要求的压测场景。

压测方法：YCSB压测MongoDB

二、有实际业务场景压测方法

业务压测背景

税务数字账户整体业务场景中，存储纳税人主数据、记账明细数据及凭证数据使用的档案库为MongoDB，本次主要对MongoDB进行性能验证。

1、使用jmeter自带“MongoDB Source Config”、“MongoDB Script”组件进行压测（需修改jmeter.properties配置，该组件被jmeter禁用）

适用范围：MongoDB3.*版本，且表中不涉及分片。

压测方法：

（1）替换jmeter自带MongoDB驱动jar包

使用jmeter自带MongoDB驱动版本无法通过用户名/密码方式连接数据库，需替换原有驱动至mongo-java-driver2.12.*-2.14.3版本。

将下载的 mongo-java-driver-*.jar 包放到apache-jmeter-*/lib中，备份原来的 mongo-java-driver-2.11.3.jar 包。

附：mongo-java-driver-2.14.3下载地址：Download mongo-java-driver-2.14.3.jar file

（2）修改jmeter配置文件，解除界面MongoDB 取样器的限制

打开apache-jmeter-*/bin/ jmeter.properties，搜索“not_in_menu”，将 MongoDB 相关的元件入口从这个地方移除即可。

重启 jmeter，就可以在配置元件中，找到 MongoDB Source Config，在取样器下面，找到 MongoDB Script。

（3）编写压测脚本

在 MongoDB Source Config 中配置 Server Address List: 服务器 ip:端口、在MongoDB Source 中自定义一个资源名

在 MongoDB Script 中配置 MongoDB Source 为上一步配置的资源名 Database Name 中填写数据名，并在script 中，写上mongo语句

插入：db.collection.insert()

查询：这里需要注意，直接使用db.collection.find()会返回报错，需要使用db.collection.find().toArray()。

2、使用jmeter写 groovy 脚本调用 MongoDB（推荐）

适用范围：MongoDB任意版本。

通用压测方法

（1）替换jmeter自带mongo驱动jar包

根据 MongoDB 服务器的版本，下载对应兼容的mongo-java-driver 版本，参考下表。

我这里使用的是 MongoDB 3.6版本，所以使用mongo-java-driver-3.8.2.jar版本。

将下载的 mongo-java-driver-*.jar 包放到apache-jmeter-*/lib中，备份原来的 mongo-java-driver-2.11.3.jar 包。

重启 jmeter。

附：mongo-java-driver-3.8.2下载地址：Download mongo-java-driver-3.8.2.jar file

（2）编写 groovy 脚本

在线程组下，新增 JSR223 Sampler，语言选择 groovy {Groovy 3.0.7 / Groovy Scripting Engine 2.0}

插入：

import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.ServerAddress;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import org.bson.Document;
import java.util.Arrays;

try {
	// 建立数据库连接
	MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://xxxx:xxxxx@127.0.0.1:27017/lewis_test");
	// 连接 数据库  lewis_test为数据库名
	MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("lewis_test");
	// 连接 数据集 lewis_test_1为数据集名
	MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("lewis_test_1");
	// 构造数据
	Document document = new Document("id", "111111")
		.append("number", 15890764)
		.append("number1", 12234)
		.append("number2", 44321)
		.append("number3", 112311)
		.append("box", new Document("num", "01").append("name", "xxx"))
		.append("box", new Document("num", "02").append("name", "xxx"))
		.append("object", Arrays.asList(new Document("id", "1111111")));
	// 插入1条数据
	collection.insertOne(document);

	return "Document inserted";
}
catch (Exception e) {
	SampleResult.setSuccessful(false);
	SampleResult.setResponseCode("500");
	SampleResult.setResponseMessage("Exception: " + e);
}

查询：

import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.ServerAddress;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.FindIterable;
import static com.mongodb.client.model.Filters.*;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.bson.Document;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

try {
	// 建立数据库连接
	MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://xxxxx:xxxxxx@127.0.0.1:27017/lewis_test");
	// 连接 数据库  lewis_test为数据库名
	MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("lewis_test");
	// 连接 数据集 lewis_test_1为数据集名
	MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("lewis_test_1");

//	主表只涉及1条数据
	Document result = collection.find(eq("id", "11111111")).first();

	return "查询:" + result;
	

}
catch (Exception e) {
	SampleResult.setSuccessful(false);
	SampleResult.setResponseCode("500");
	SampleResult.setResponseMessage("Exception: " + e);
}

进阶压测方法

由于上述脚本中，每次插入、查询操作都会新建一次连接，增加并发后，性能会因为新建连接耗时而影响，无法测试出真实数据。

因此，通过在线程组中添加事务控制器，编写连接数据库方法作为连接池；添加循环控制器，编写数据库操作方法产生压力的方法优化脚本。

（1）新建事务控制器，编写连接数据库方法作为连接池

在事务控制器中添加 JSR223 Sampler，语言选择 groovy {Groovy 3.0.7 / Groovy Scripting Engine 2.0}，将连接的返回数据存在公共变量中。

import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.ServerAddress;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;

import org.bson.Document;

import java.util.Arrays;

try {
	MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://xxxx:xxxxxx@127.0.0.1:27017/lewis_test?maxPoolSize=100");
	// 连接 数据库  lewis_test为数据库名
	MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("lewis_test");
	// 连接 数据集 lewis_test_1为数据集名
	MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("lewis_test_1");
	//存储collection对象
	vars.putObject("collection", collection);
	return "Connected to lewis_test";
}
catch (Exception e) {
	SampleResult.setSuccessful(false);
	SampleResult.setResponseCode("500");
	SampleResult.setResponseMessage("Exception: " + e);
}

（2）在事务控制器中新建循环控制器，编写操作数据库语句

在循环控制器中添加 JSR223 Sampler，语言选择 groovy {Groovy 3.0.7 / Groovy Scripting Engine 2.0}，引用“collection”变量。

import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.ServerAddress;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.FindIterable;
import static com.mongodb.client.model.Filters.*;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.bson.Document;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

try {
     //获取连接对象collection
	MongoCollection<Document> collection = vars.getObject("collection");

	//主表只涉及1条数据
	Document result = collection.find(eq("id", "111111111")).first();

	return "查询:" + result;
	

}
catch (Exception e) {
	SampleResult.setSuccessful(false);
	SampleResult.setResponseCode("500");
	SampleResult.setResponseMessage("Exception: " + e);
}

Q&A

压测方法	问题	后续操作/问题定位	结论
使用jmeter组件对MongoDB进行压测	mongo-java-driver版本不匹配，无法链接数据库，鉴权失败报错	更换更高版本mongo-java-driver尝试	使用mongo-java-driver2.12.*-2.14.3版本可以成功连接数据库
	使用db.collection.find()方法查询失败	jmeter 使用 MongoDB 的 Java 模型，因此它与 shell 有点不同	db.collection.find().toArray()可以成功查询
	当需要插入的表带有分片件后，无法进行插入操作	由于mongo为3.6版本，需要对应的mongo-java-driver3.6.*及以上，但jmeter使用该版本无法正常工作。	放弃该压测方法！！该压测方法仅适用于：mongodb3.*，且表中不涉及分片。
创建业务pod，jmeter压接口	pod资源不足，压力会在pod而不是数据库		放弃该方法。
使用YCSB压测	自定义分片的表中进行插入压测，会报错无此主键	YCSB已经将插入的脚本写好，无法自定义插入、查询、删除、更新的内容	放弃该方法，不符合此次压测场景。该压测方法适用于：仅对读写比例有要求，对具体插入内容无要求的压测场景。
使用jmeter通过写 groovy 脚本对 MongoDB进行压测	一个方法里每次建立连接会产生大量耗时，压力无法给到数据库	在线程组中，将建立连接方法写到事务控制器中，将建立连接的对象存入变量中，然后使用循环控制器，获取连接对象，对数据库操作方法进行循环	每一个线程只连接一次数据库，问题解决。
使用jmeter通过写 groovy 脚本对 MongoDB进行压测	插入数据的id需要递增，当并发量过大时，多线程同时抢一个count计数器，导致发压性能下降	当并发量过大，排在后面的线程提前结束需要新的数，但计数器需要先给他之前的线程分配数。也就是出现了锁。	不使用计数器，通过给id字段附随机数（很大范围）的方式实现，不会出现锁。问题解决。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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