大数据产品SQL覆盖测试工具的设计与实现

论文总字数：22208字

摘 要

SQL语言是被关系型数据库所广泛使用的查询语言，而SQL规范则是这门语言的规范。由于SQL规范本身自1986年创立以来已经有逾30年的历史，其间历经诸多修改增补，各个版本间并不能完全兼容。故在不同时期开发的各种数据库系统对SQL标准的支持也各不兼容。此外，对于开发之中的数据库系统，也需要一种工具来确定它对SQL标准的支持程度，以便于后续的迭代开发。所以，此种能够确定待测数据库系统对SQL标准的支持程度的测试工具对于数据库系统的研究和开发是非常关键的。

本课题的主要任务是开发一种针对数据库系统的测试工具，该系统可使用一组测试用例集以得出待测数据库对SQL标准的支持程度的测试报告。其主要的目的是服务于一个开发中的数据库系统，通过在被测试数据库系统上运行用户指定的一系列测试用例来分析待测数据库系统对SQL标准的兼容程度。

另外，本系统对于测试工具的图形化用户界面的设计与实现进行了相应的尝试，利用开发基于WEB技术的图形化用户界面的方式，解决了测试人员使用系统以及阅读测试结论的便利性上的一些问题。

关键词：SQL语言，测试工具，数据库系统

Abstract

SQL is a query language that is widely used for relational database systems, and the SQL specification is the specification of this language. Since it has been over 30 years since the SQL specification was created in 1986, during which time it has been repeatedly revised, and different versions are not fully compatible, so SQL database systems which were developed at various times and use different versions of SQL specification are also not compatible. In addition, for the database system in development, a tool of certificating the compatibility of the SQL specification is needed to guide the subsequent iterative development. Thus, such tool is quite essential for the development and research of database management systems.

The main task of this project is to develop a system which can conclude the SQL specification compatibility of the target based on a given SQL statement set. The main target of the system is to serve the development work of a database management system.

Moreover, by developing a graphical user interface based on WEB techniques, some problems on the convenience of accessing system and reading test reports are solved.

KEYWORDS: SQL Language, Test Tool, Database System

目录

摘要 III

Abstract IV

第一章 绪论 6

1.1 研究背景 6

1.2 研究现状 7

1.3 研究目标与内容 7

1.4 论文组织结构 8

第二章 系统设计 9

2.1 关于系统设计的几个概念 9

2.2 系统的总体设计 11

2.3 系统的模块设计 12

第三章 系统实现 14

3.1 主程序层的实现 14

3.2 数据库连接层的实现 18

3.3 测试结论分析层的实现 20

3.4 图形用户界面的实现 21

3.5 日志系统的实现 25

第四章 系统部署与测试 28

4.1 部署环境 28

4.2 部署系统 29

4.3 系统测试 29

第五章 总结与展望 32

5.1 总结 32

5.2 展望 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 绪论

1.1 研究背景

数据库系统是指是为管理数据而设计的电脑软件系统。对于计算机系统而言，在需要对于大量的数据进行存储，并需要对其查找和修改的性能有所要求时，仅靠操作系统提供的文件系统是不够的。数据库系统实现了对大量数据的在磁盘上进行存储的管理，并通过维护索引等方式提供了了对其中数据的较高性能的访问能力。另外，一些数据库系统具备对数据进行加密和备份等安全性方面的功能。

对于涉及大量数据的计算机应用系统来说，使用数据库系统是必要的。而关系型数据库是目前被广泛使用的一种数据类型。关系型数据库的模型是关系模型，关系模型的主要思想是指对于数据，可以用表的方式来表示，表中的一个列为一个域，一行为一条记录，每条记录中有多个属性，每个属性是域和值的一个组合。下图是一个学生（STUDENT）表的一个示例，表中可见两个学生的相关的信息。

图1.1：关于数据表的抽象结构的示例

对于表中的记录，可以由给定的属性进行查询。例如要查询班级ID（CLASS_ID）为133的学生，结果可以查询到学生Yang和学生Wu两条记录，而查询ID为301的学生则只会查询到学生Yang一条记录。表中的记录可以由一个主键来确定，只要这个主键对于每条记录都是唯一对应的。例如可以用ID来作为学生表的主键。表与表之间可以用外键关系来表示数据间的联系。例如下图中的COURSE_SELECT表，每行表示一个学生和课程之间的选课关系。即STUDENT_ID指向STUDENT表中的ID，CLASS_ID指向CLASS表中的ID，表示某学生选择了某门课程。

图1.2：关系模型的表设计的一个例子

而SQL是被关系型数据库所广泛使用的查询语言，众多的数据库系统通过SQL语言与其用户（用户可以是人类也可以是计算机程序）进行交互[3]。例如要在上图中的表中查询班级ID为133的学生，可以使用如下的SQL语句。

图1.3：一个SQL语句的例子

而SQL规范则是这门语言的规范。由于SQL规范本身自1986年创立以来已经有逾30年的历史，其间历经诸多修改增补，各个版本间并不能完全兼容。故在不同时期开发的各种数据库系统对SQL标准的支持也各不兼容。此外，对于开发之中的数据库系统，也需要一种工具来确定它对SQL标准的支持程度，以便于后续的迭代开发。所以，此种能够确定待测数据库系统对SQL标准的支持程度的测试工具对于数据库系统的研究和开发是非常关键的。

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