Подсистема анализа эффективности SQL-запросов для дистанционного практикума по технологиям баз данных

</dependency>

В Intellij Idea есть панель управления сборщиком maven в которой представлены основные команды для работы с данным инструментом. После нажатия кнопки “Reimport All Maven projects” произойдет автоматическое скачивание необходимых библиотек и удаление ненужных. По аналогии с листингом 4 прописываем все остальные зависимости.

Взаимодействие между клиентом и сервером происходит с помощью CGI. Common Gateway Interface определяет способ взаимодействия веб-сервера с внешними программами, генерирующими контент, которые часто называют CGI-программами или CGI-скриптами. Это самый простой и распространенный способ размещения динамического контента на веб-сайте. Однако он является уже устаревшим.

При реализации нового функционала было принято решение отказаться от данной модели взаимодействия, в пользу JSON.

JSON (JavaScript Object Notation) - это легкий формат обмена данными. Людям легко читать и писать. Машины легко парсят и генерируют. Он основан на подмножестве языка программирования JavaScript, стандарт ECMA-262, 3-е издание - декабрь 1999 года. JSON - это текстовый формат, полностью независимый от языка, но использующий соглашения, знакомые программистам языков семейства C, включая C , C ++, C #, Java, JavaScript, Perl, Python и многие другие. Эти свойства делают JSON идеальным языком обмена данными.

REST контроллер приложения представляет собой точку интеграции, со смежными приложениями. В нем могут быть описаны контракты взаимодействия между системами, прописаны конфигурации точки входа. В случае нашей системы REST контроллер выглядит следующим образом:

@RestController

@RequestMapping("coast")

public class CoastEndpoint {

@Autowired

CoastService coastService;

@RequestMapping("/get")

public List<SqlPlan> getCost() {

return coastService.getPlan();

}

}



4.4 Интерфейс пользователя

Страницы сайта строятся на основе HTML - шаблонов. Подстановка данных в шаблон и действия пользователей обрабатываются скриптами на Perl. Процедура заполнения шаблона приведена в приложение 2. .Пример шаблона можно увидеть в приложении 3.

Для просмотра решений задачи пользователю нужно зайти на страницу статистики. На рисунке 9 показана страница статистики для задач, не относящихся к курсу «Базы данных. SQL». Если отображение оценок отключено настройкой, то страница для задач курса будет выглядеть аналогично. В верхней части страницы находятся лучшие решения задачи. В нижней части отображаются все присланные решения, отсортированные по дате.

Рисунок 12 - пользовательский интерфейс без отображения стоимости.

На рисунке 12 представлена страница статистики для задачи курса по SQL. На этой странице в таблицы добавляется столбец, в котором отражены результаты оценки. Формат вывода данных: C/OC. Вместо С выводится вычисленная стоимость решения, а вместо OC - оптимальная стоимость задачи.

На странице информации о решении выводится план для данного запроса.

Рисунок 13 - пользовательский интерфейс с отображение стоимости.

На рисунке 13 представлена страница с подсказками к решению, на ней для администратора отображается исходный код запросов, которые прислал пользователь для принятия решения о уникальности. Для остальных пользователей там могут отображаться подсказки к решению.

На эту же страницу добавлена информация о плане запроса, а также рекомендации оптимизатора по улучшению запроса. Информация о плане запроса является неполной для экономии места на экране пользователя, при желании данную информацию можно расширить, добавив новые столбцы, либо наоборот сократить, удалив лишнее. На рисунке 14 изображен новый интерфейс пользователя.

Рисунок 15 - Экран с подсказками к решению.



5 Тестирование

5.1 Обоснование методики тестирования

Тестирование программного обеспечения - это процесс оценки функциональности программного приложения для обнаружения любых программных ошибок. Он проверяет, соответствует ли разработанное программное обеспечение указанным требованиям, и выявляет любые дефекты в программном обеспечении для производства качественного продукта.

Это в основном выполнение системы для выявления пробелов, ошибок или отсутствующих требований, противоречащих фактическим требованиям. Это также процесс проверки и валидации программного продукта. Он проверяет, соответствует ли программный продукт: бизнес-требованиям и техническим требованиям, которые определяли его проектирование и разработку. Работает в соответствии с требованиями. Может ли быть реализован с теми же характеристиками?

Успешность программного приложения контролирует рост интереса к ссистеме. Он играет важную роль для разработки программных приложений и продуктов.

Тестирование программного обеспечения необходимо по следующим причинам: Экономичность. Тестирование имеет много преимуществ, и одним из наиболее важных является экономичность. Своевременное тестирование проекта может сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

Разработка программного обеспечения состоит из многих этапов, и если ошибки обнаруживаются на более ранних этапах, их устранение обходится гораздо дешевле.

Безопасность - это самая чувствительная и уязвимая часть тестирования программного обеспечения. Пользователи всегда ищут надежные продукты, на которые они могут положиться. Это помогает в устранении проблем и рисков заранее.

Качество продукции - чтобы воплотить в жизнь видение продукта, оно должно работать так, как запланировано. Важно соблюдать требования к продукту, потому что он помогает получить требуемые конечные результаты.

Удовлетворенность клиентов. Конечная цель для владельца продукта - обеспечить максимальное удовлетворение клиента. Программное обеспечение должно быть протестировано для обеспечения наилучшего пользовательского опыта. Будучи лучшим продуктом на этом насыщенном рынке, можно получить надежных клиентов, которые будут иметь долгосрочные последствия.

Принципы тестирования программного обеспечения Тестирование программного обеспечения является исключительно творческим и интеллектуальным заданием для тестировщиков. Тестирование программного обеспечения или приложений состоит из некоторых принципов, которые играют важную роль для тестировщика программного обеспечения при тестировании проекта.

Тестирование программного обеспечения может помочь в обнаружении ошибок: Тестирование любого программного обеспечения или проекта может помочь в выявлении нескольких или некоторых дефектов, которые могут быть или не быть обнаружены разработчиками. Однако одно только тестирование программного обеспечения не может подтвердить, что ваш разработанный проект или программное обеспечение не содержит ошибок. Следовательно, важно разработать контрольные примеры и выявить как можно больше дефектов.

Эффективное тестирование невозможно: до тех пор, пока тестируемый проект или приложение не будет иметь простой структуры с ограниченным вводом данных, будет невозможно проверить и протестировать все возможные наборы данных, модулей и сценариев.

Раннее тестирование. Чем раньше начинается тестирование проекта или программного обеспечения, тем лучше можно использовать существующее время на разработку.

Тестирование программного обеспечения зависит от контекста: существуют различные методы, процедуры и виды тестирования, которые определяют тип и характеристики приложения. Например, приложение, относящееся к медицинскому устройству, нуждается в большем количестве проверок и отзывов врачей, чем игра или небольшое программное обеспечение.

В качестве метода тестирования был выбран метод тестирования белого ящика.

Тестирование белого ящика - это метод тестирования программного обеспечения, при котором внутренняя структура тестируемого элемента известно тестировщику. Тестировщик выбирает входы для прохождения пути через код и определяет соответствующие выходы. Знания по реализации крайне важны. Тестирование белого ящика - это тестирование, выходящее за рамки пользовательского интерфейса и в мельчайших подробностях системы.

5.2 Результаты тестирования.

Тестирование разрабатываемого приложения проводится путем тестирования функций, таких администрирование приложения, просмотр плана запроса, редактирование запроса, просмотр рекомендаций от оптимизатора, а также просмотр стоимости запроса.

При тестировании были проверены все разработанные элементы проверяющей системы. В результате тестирования все разработанные элементы проверяющей системы выполняются согласно предъявленным требованиям.

Оценка соответствия функциональности программы к заявленным требованиям представлена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Параметры оценки соответствия функциональности программы.

Функция программы	Реализация	Поведение программ при ошибке
Просмотр стоимости запроса	Реализовано при входе пользователя на страницу статуса и статистики	При ошибке получения стоимости запроса, происходит запись в лог файл, пользователю отображается пустое значение
Просмотр плана запроса	Переход на страницу с подсказками по решению	В случае отсутствия возможности получить план запроса, план запроса не отображается пользователю, ошибка записывается в лог файл.
Просмотр рекомендаций по улучшению запроса	Переход на страницу с подсказками по решению	В случае отсутствия возможности получить план запроса, план запроса не отображается пользователю, ошибка записывается в лог файл.
При отсутствии подключения к БД	Переход на страницы с подсказками к решению, страница статуса	В случае невозможности подключения к БД ошибка «Невозможно подключиться к БД»



Заключение

В ходе магистерской диссертации была доработана система дистанционного практикума кафедры Автоматики и вычислительной техники. Был реализован метод оценки эффективности запроса к базе данных.

Разработан механизм получения реального плана запроса, путем его предварительного выполнения и поиска идентификатора запроса в системных представлениях.

Для реализации данного алгоритма была доработана имеющаяся структура хранения данных для хранения результатов оценки.

Была реализована визуализация результатов оценки эффективности запроса для просмотра пользователями системы.

Дальнейшее развитие системы возможно за счет предоставления пользователю предполагаемых планов запроса, трассировочных файлов, для анализа.



Список использованных источников

Кайт, Т. Oracle для профессионалов. Технологии и решения для достижения высокой производительности и эффективности / Т. Кайт, К. Дарл - Москва: Вильямс, 2016. - 960с.

Oracle Россия [Электронный ресурс] // Oracle: сайт. [2017]. URL: https://www.oracle.com/ru/index.html (дата обращения 10.05.2017).

Система дистанционного обучения SQL [Электронный ресурс] //Sql-ex: сайт [2002-2017]. URL: http://www.sql-ex.ru/ (дата обращения 10.05.2017).

Шварц, Р.Л. Изучаем Perl / Р. Л. Шварц, Т. Феникс, Б. Д. Фой - Москва: Символ-Плюс, 2016. - 384 с.

Программирование на Perl / Т. Кристиансен, Б. Д. Фой, Л. Уолл, Д.Орвант - Москава: Символ-Плюс, 2015. - 1048 с.

Шилдт, Г. C++. Базовый курс / Г. Шилдт - Москва: Вильямс, 2015 - 624 с.

Шилдт, Г. Полный справочник по C++ / Г. Шилдт - Москва: Вильямс, 2015 - 800 с.



Приложение 1

(обязательное)

Команды для изменения схемы базы данных системы дистанционного обучения

CREATE TABLE STATUS_COST_SQL (

ID_STAT INTEGER NOT NULL,

COST FLOAT,

DATE_UPDATE TIMESTAMP

);

COMMENT ON TABLE STATUS_COST_SQL IS 'Стоимость решения';

COMMENT ON COLUMN STATUS_COST_SQL.ID_STAT IS 'Идентификатор решения';

COMMENT ON COLUMN STATUS_COST_SQL.COST IS 'Стоимость решения';

COMMENT ON COLUMN STATUS_COST_SQL.DATE_UPDATE IS 'Дата обновления стоимости';

ALTER TABLE STATUS_COST_SQL ADD FOREIGN KEY (ID_STAT) REFERENCES STATUS (ID_STAT);

CREATE UNIQUE INDEX STAT_COST_IND ON STATUS_COST_SQL (ID_STAT);

GRANT SELECT ON V_$SQL TO BUSES1_SELECT;

GRANT SELECT ON V_$SQL_PLAN TO BUSES1_SELECT;



Приложение 2

(обязательное)

Листинг конфигурации приложения

spring.main.banner-mode=off

server.port=${port:8080}

server.servlet.context-path=/rest

logging.level.org.springframework.web=DEBUG

logging.path=/var/log

logging.file=db-analysis.log

management.context-path=/actuator

spring.datasource.url=

spring.datasource.username=sa

spring.datasource.password=

spring.datasource.driver-class-name=

org.hibernate.SQL=true



Приложение 3

(обязательное)

Листингмаппингав POJO

public class Mapper {

public static List<SqlPlan> convert(ResultSet rs) throws SQLException {

List<SqlPlan> sqlPlans = new ArrayList<>();

while (rs.next()) {

SqlPlan sqlPlan = new SqlPlan();

sqlPlan.setSqlId(rs.getString("SQL_ID"));

sqlPlan.setTimestamp(rs.getString("TIMESTAMP"));

sqlPlan.setOperation(rs.getString("OPERATION"));

sqlPlan.setObjectName(rs.getString("OBJECT_NAME"));

sqlPlan.setObjectType(rs.getString("OBJECT_TYPE"));

sqlPlan.setCost(rs.getString("COST"));

sqlPlan.setCardinality(rs.getString("CARDINALITY"));

sqlPlan.setCpuCost(rs.getString("CPU_COST"));

sqlPlan.setIoCost(rs.getString("IO_COST"));

sqlPlans.add(sqlPlan);

}

return sqlPlans;

}

}



Приложение4

(обязательное)

Получениепланазапроса

private String exampleRequest = "select * from test";

private String selectSQLId = String.format("Select sql_id from v$sql where sql_fulltext like '%s'", exampleRequest);

private String selectSQLPlan = "Select * from v$sql_plan where sql_id='";

public List<Person> getPlanForSQLRequest() {

List<SqlPlan> sqlPlans = null;

Connection connection = getConnection();

try {

Statement statement = connection.createStatement();

ResultSet resultSet = statement.executeQuery(selectSQLId);

resultSet.next();

String sql_id = resultSet.getString("SQL_ID");

String s = selectSQLPlan + sql_id + "'";

Statement statement1 = connection.createStatement();

ResultSet resultSet1 = statement1.executeQuery(s);

sqlPlans = Mapper.convert(resultSet1);

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return null;

}

Приложение 5

(обязательное)

HTML - шаблон страницы статистики

<html>

<head>

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=windows-1251">

<title>АВТ ВоГУ - Статистика задачи $problem_id. $problem_name</title>

<link rel="STYLESHEET" type="text/css" href="/main.css">

</head>

<body>

$include_file("head_ru.html")

<h2 align=center><a href="/cgi-bin/arh_problems.pl?id_prb=$problem_id">$problem_id. $problem_name</a></h2>

<table class="other" width="100%" border=0>

<tr>

<td width=50></td>

<td>

<hr><center>Статистика</center>

<table class="tbbd1" WIDTH="350" border=0 align=center><tr><td>

<table class="link_prb1" WIDTH="100%" border=0 align=center>

<tr><th align=left>Авторов, которые решили</th><td align=right>$problem_solved</td></tr>

<tr><th align=left>Авторов, которые посылали</th><td align=right>$problem_submit</td></tr>

<tr><th align=left>Решений послано</th><td align=right>$problem_sbm_cnt</td></tr>

$problem_stat

</table></td></tr>

</table>

<br><hr><br>

<center>Лучшие решения этой задачи:</center>

<table class="tbbd2" WIDTH="100%" border=1 align=center cellspacing=1>

<tr>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=65>Номер</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=90>Дата</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH="*">Автор</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=130>Компилятор</TH>

<THALIGN=CENTERWIDTH=70 TITLE="Отношение стоимости решения к оптимальной стоимости задачи">Стоимость C/OC</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=70>Время работы (сек)</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=70>Исп-но памяти (KB)</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=100><br></TH>

</tr>

$insert_best_solve{просмотр<br>исходника}

</table>

<br><hr><br>

<center>Последние решения этой задачи:</center>

</td>

<td width=50></td>

</tr>

</table>

<table class="tbbd2" WIDTH=100% border=1 align=center cellspacing=1>

<tr>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=65>Номер</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=90>Дата</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH="*">Автор</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=120>Компилятор</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=130>Результат</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=70>Тест</TH>

<THALIGN=CENTERWIDTH=70 TITLE="Отношение стоимости решения к оптимальной стоимости задачи">Стоимость C/OC</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=70>Время работы (сек)</TH>

<TH ALIGN=CENTER WIDTH=70>Исп-но памяти (KB)</TH>

</tr>

<!--start_status_row(10)-->

<tr><td align="center" nowrap>$stat_id</td>

<td align="center">$stat_date<br/>$stat_time</td>

<td><a href="/cgi-bin/statistica.pl?id_publ=$author_id">$author_name</a></td>

<td align="center">$compiler_name</td>

<td align="center">

<div style="position:relative;width:130px;height:40px;">

<div STYLE="position:absolute; top:-4; right:-2; z-index:4;">$warn_plagiat${<span style="color:#f10000;vertical-align:top;font-size:8pt;">плагиат? <span style="color:#d16060">$not_uniq_proc_int%</span></span>|}$show_report${$hint_plagiat${<span style="color:#707070;vertical-align:top;font-size:8pt;">$not_uniq_proc_int%</span>|}<a href="/cgi-bin/status.pl?mode=report&id_stat=$stat_id"><img src="/lamp.gif" alt="подсказка" title="подсказка"></a>|}</div>

$best_solve${<div valign="bottom" style="z-index:2;height:40px;width:140px;position:absolute;left:-5;bottom:0;"><img title="Лучшее решение" align=left src="/best_star1.png"><img alt="Лучшее решение" title="Лучшее решение" align=right src="/best_star1.png"></div>|}

<div valign="bottom" style="z-index:3;width:130px;position:absolute;left:0;bottom:0;text-align:center;"><div style="float:left;height:30px;"></div>$result_name</div>

</div>

</td>

<td align="center">$show_src${<a class="src_lnk1" title="Просмотр исходного текста решения" href=/cgi-bin/statistica.pl?id_stat=$stat_id >исх. код</a>|$test_n}</td>

<td align="center">$cost_status/$cost_problem</td>

<td align="center">$best_solve${<b>$time_work</b>|$time_work}</td>

<td align="center">$best_solve${<b>$mem_use</b>|$mem_use}</td></tr>

<!--finish_status_row-->

</table>

<BR>

<TABLE class="other" WIDTH=100% BORDER=0>

<TR>

<TD WIDTH=50% ALIGN=RIGHT>

<a href=/cgi-bin/statistica.pl?id_prb=$problem_id>НАЧАЛО</a>&nbsp

<a href=/cgi-bin/statistica.pl?id_prb=$problem_id&id_stat=$next_rec>Следующие 10</a>&nbsp

</TD>

</TR>

</TABLE>

$include_file("down_part_ru.html")

</body>

</html>

Размещено на Allbest.ru

...