Golang高性能Key/Value数据库基准测试插件库kvbench使用指南

kvbench是一个用于测试和比较各种Golang Key/Value数据库性能的基准测试工具。它提供了统一的接口来测试不同KV存储引擎的性能表现。

安装kvbench

go get github.com/prologic/kvbench

支持的数据库引擎

kvbench支持多种流行的KV存储引擎，包括：

• Badger
• BoltDB
• LevelDB
• Pebble
• RocksDB
• SQLite
• 以及其他实现了简单接口的存储引擎

基本使用方法

1. 初始化测试

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/prologic/kvbench"
)

func main() {
	// 创建一个新的基准测试实例
	bench := kvbench.New()

	// 添加要测试的数据库引擎
	bench.Add("badger", kvbench.NewBadgerDB())
	bench.Add("bolt", kvbench.NewBoltDB())
	bench.Add("leveldb", kvbench.NewLevelDB())
	
	// 设置测试参数
	bench.SetNumKeys(100000)      // 设置键的数量
	bench.SetValueSize(1024)      // 设置值的大小(字节)
	bench.SetBatchSize(1000)      // 设置批量操作的大小
	bench.SetNumReaders(4)        // 设置并发读取的goroutine数量
	bench.SetNumWriters(4)        // 设置并发写入的goroutine数量
	bench.SetDuration(10)         // 设置测试持续时间(秒)
	
	// 运行基准测试
	results := bench.Run()
	
	// 打印结果
	for _, result := range results {
		fmt.Printf("Engine: %s\n", result.Engine)
		fmt.Printf("  Write Ops: %.2f\n", result.WriteOps)
		fmt.Printf("  Read Ops: %.2f\n", result.ReadOps)
		fmt.Printf("  Delete Ops: %.2f\n", result.DeleteOps)
		fmt.Println("-------------------")
	}
}

2. 自定义测试

你可以自定义测试场景，例如只测试读写性能：

func customBenchmark() {
	bench := kvbench.New()
	bench.Add("pebble", kvbench.NewPebbleDB())
	
	// 禁用删除测试
	bench.SetTestDeletes(false)
	
	// 设置不同的值大小进行测试
	sizes := []int{64, 256, 1024, 4096}
	for _, size := range sizes {
		bench.SetValueSize(size)
		results := bench.Run()
		fmt.Printf("Value size: %d bytes\n", size)
		for _, result := range results {
			fmt.Printf("  %s: %.2f ops/sec (write), %.2f ops/sec (read)\n",
				result.Engine, result.WriteOps, result.ReadOps)
		}
	}
}

3. 实现自定义存储引擎

如果你想测试kvbench不支持的存储引擎，可以实现kvbench.DB接口：

type MyDB struct{}

func (db *MyDB) Open(path string, sync bool) error { return nil }
func (db *MyDB) Close() error { return nil }
func (db *MyDB) Get(key []byte) ([]byte, error) { return nil, nil }
func (db *MyDB) Put(key, value []byte) error { return nil }
func (db *MyDB) Delete(key []byte) error { return nil }
func (db *MyDB) BatchPut(keys, values [][]byte) error { return nil }
func (db *MyDB) BatchDelete(keys [][]byte) error { return nil }
func (db *MyDB) Scan(prefix []byte) ([][]byte, [][]byte, error) { return nil, nil, nil }

func testCustomEngine() {
	bench := kvbench.New()
	bench.Add("mydb", &MyDB{})
	results := bench.Run()
	// 处理结果...
}

高级功能

1. 持久化测试结果

func saveResultsToFile(results []kvbench.Result) error {
	file, err := os.Create("benchmark_results.json")
	if err != nil {
		return err
	}
	defer file.Close()
	
	encoder := json.NewEncoder(file)
	encoder.SetIndent("", "  ")
	return encoder.Encode(results)
}

2. 比较多次测试结果

func compareResults(old, new []kvbench.Result) {
	for i := range old {
		eng := old[i].Engine
		fmt.Printf("Engine: %s\n", eng)
		
		// 找到新结果中对应的引擎
		for _, nr := range new {
			if nr.Engine == eng {
				writeDiff := (nr.WriteOps - old[i].WriteOps) / old[i].WriteOps * 100
				readDiff := (nr.ReadOps - old[i].ReadOps) / old[i].ReadOps * 100
				fmt.Printf("  Write performance change: %.2f%%\n", writeDiff)
				fmt.Printf("  Read performance change: %.2f%%\n", readDiff)
				break
			}
		}
	}
}

注意事项

1. 测试前确保有足够的磁盘空间，某些引擎测试可能产生大量临时数据
2. 测试结果会受到硬件配置影响，建议在相同环境下进行比较
3. 长时间运行的测试可能会产生大量数据，测试完成后记得清理
4. 某些引擎可能需要额外的系统依赖(如RocksDB)

通过kvbench，开发者可以方便地比较不同KV存储引擎在特定工作负载下的性能表现，从而为项目选择最合适的存储解决方案。