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[ceph.git] / ceph / src / rocksdb / monitoring / histogram_test.cc
index 36a7d71542cc8de2b3a1765240a97169c9d4d5dc..19e9f15d05b3fa9fd55c011a999aee67959e7068 100644 (file)
@@ -3,33 +3,43 @@
 //  COPYING file in the root directory) and Apache 2.0 License
 //  (found in the LICENSE.Apache file in the root directory).
 //
+#include "monitoring/histogram.h"
+
 #include <cmath>
 
-#include "monitoring/histogram.h"
 #include "monitoring/histogram_windowing.h"
+#include "rocksdb/system_clock.h"
+#include "test_util/mock_time_env.h"
 #include "test_util/testharness.h"
+#include "util/random.h"
 
 namespace ROCKSDB_NAMESPACE {
 
 class HistogramTest : public testing::Test {};
 
 namespace {
-  const double kIota = 0.1;
-  const HistogramBucketMapper bucketMapper;
-  Env* env = Env::Default();
-}
-
-void PopulateHistogram(Histogram& histogram,
-             uint64_t low, uint64_t high, uint64_t loop = 1) {
+const double kIota = 0.1;
+const HistogramBucketMapper bucketMapper;
+std::shared_ptr<MockSystemClock> clock =
+    std::make_shared<MockSystemClock>(SystemClock::Default());
+}  // namespace
+
+void PopulateHistogram(Histogram& histogram, uint64_t low, uint64_t high,
+                       uint64_t loop = 1) {
+  Random rnd(test::RandomSeed());
   for (; loop > 0; loop--) {
     for (uint64_t i = low; i <= high; i++) {
       histogram.Add(i);
+      // sleep a random microseconds [0-10)
+      clock->SleepForMicroseconds(rnd.Uniform(10));
     }
   }
+  // make sure each data population at least take some time
+  clock->SleepForMicroseconds(1);
 }
 
 void BasicOperation(Histogram& histogram) {
-  PopulateHistogram(histogram, 1, 110, 10); // fill up to bucket [70, 110)
+  PopulateHistogram(histogram, 1, 110, 10);  // fill up to bucket [70, 110)
 
   HistogramData data;
   histogram.Data(&data);
@@ -37,8 +47,8 @@ void BasicOperation(Histogram& histogram) {
   ASSERT_LE(fabs(histogram.Percentile(100.0) - 110.0), kIota);
   ASSERT_LE(fabs(data.percentile99 - 108.9), kIota);  // 99 * 110 / 100
   ASSERT_LE(fabs(data.percentile95 - 104.5), kIota);  // 95 * 110 / 100
-  ASSERT_LE(fabs(data.median - 55.0), kIota);  // 50 * 110 / 100
-  ASSERT_EQ(data.average, 55.5);  // (1 + 110) / 2
+  ASSERT_LE(fabs(data.median - 55.0), kIota);         // 50 * 110 / 100
+  ASSERT_EQ(data.average, 55.5);                      // (1 + 110) / 2
 }
 
 void MergeHistogram(Histogram& histogram, Histogram& other) {
@@ -52,8 +62,8 @@ void MergeHistogram(Histogram& histogram, Histogram& other) {
   ASSERT_LE(fabs(histogram.Percentile(100.0) - 250.0), kIota);
   ASSERT_LE(fabs(data.percentile99 - 247.5), kIota);  // 99 * 250 / 100
   ASSERT_LE(fabs(data.percentile95 - 237.5), kIota);  // 95 * 250 / 100
-  ASSERT_LE(fabs(data.median - 125.0), kIota);  // 50 * 250 / 100
-  ASSERT_EQ(data.average, 125.5);  // (1 + 250) / 2
+  ASSERT_LE(fabs(data.median - 125.0), kIota);        // 50 * 250 / 100
+  ASSERT_EQ(data.average, 125.5);                     // (1 + 250) / 2
 }
 
 void EmptyHistogram(Histogram& histogram) {
@@ -129,45 +139,50 @@ TEST_F(HistogramTest, HistogramWindowingExpire) {
   int micros_per_window = 1000000;
   uint64_t min_num_per_window = 0;
 
-  HistogramWindowingImpl
-      histogramWindowing(num_windows, micros_per_window, min_num_per_window);
-
+  HistogramWindowingImpl histogramWindowing(num_windows, micros_per_window,
+                                            min_num_per_window);
+  histogramWindowing.TEST_UpdateClock(clock);
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 1, 1, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 100);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 1);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 1);
-  ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 1);
+  ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 1.0);
+  ASSERT_EQ(histogramWindowing.StandardDeviation(), 0.0);
 
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 2, 2, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 200);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 1);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 2);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 1.5);
+  ASSERT_GT(histogramWindowing.StandardDeviation(), 0.0);
 
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 3, 3, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 300);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 1);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 3);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 2.0);
+  ASSERT_GT(histogramWindowing.StandardDeviation(), 0.0);
 
   // dropping oldest window with value 1, remaining 2 ~ 4
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 4, 4, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 300);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 2);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 4);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 3.0);
+  ASSERT_GT(histogramWindowing.StandardDeviation(), 0.0);
 
   // dropping oldest window with value 2, remaining 3 ~ 5
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 5, 5, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 300);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 3);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 5);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.Average(), 4.0);
+  ASSERT_GT(histogramWindowing.StandardDeviation(), 0.0);
 }
 
 TEST_F(HistogramTest, HistogramWindowingMerge) {
@@ -175,22 +190,24 @@ TEST_F(HistogramTest, HistogramWindowingMerge) {
   int micros_per_window = 1000000;
   uint64_t min_num_per_window = 0;
 
-  HistogramWindowingImpl
-      histogramWindowing(num_windows, micros_per_window, min_num_per_window);
-  HistogramWindowingImpl
-      otherWindowing(num_windows, micros_per_window, min_num_per_window);
+  HistogramWindowingImpl histogramWindowing(num_windows, micros_per_window,
+                                            min_num_per_window);
+  HistogramWindowingImpl otherWindowing(num_windows, micros_per_window,
+                                        min_num_per_window);
+  histogramWindowing.TEST_UpdateClock(clock);
+  otherWindowing.TEST_UpdateClock(clock);
 
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 1, 1, 100);
   PopulateHistogram(otherWindowing, 1, 1, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
 
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 2, 2, 100);
   PopulateHistogram(otherWindowing, 2, 2, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
 
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 3, 3, 100);
   PopulateHistogram(otherWindowing, 3, 3, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
 
   histogramWindowing.Merge(otherWindowing);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 600);
@@ -200,22 +217,38 @@ TEST_F(HistogramTest, HistogramWindowingMerge) {
 
   // dropping oldest window with value 1, remaining 2 ~ 4
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 4, 4, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 500);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 2);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 4);
 
   // dropping oldest window with value 2, remaining 3 ~ 5
   PopulateHistogram(histogramWindowing, 5, 5, 100);
-  env->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
+  clock->SleepForMicroseconds(micros_per_window);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.num(), 400);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.min(), 3);
   ASSERT_EQ(histogramWindowing.max(), 5);
 }
 
+TEST_F(HistogramTest, LargeStandardDeviation) {
+  HistogramImpl histogram;
+  PopulateHistogram(histogram, 1, 1000000);
+  ASSERT_LT(fabs(histogram.StandardDeviation() - 288675), 1);
+}
+
+TEST_F(HistogramTest, LostUpdateStandardDeviation) {
+  HistogramImpl histogram;
+  PopulateHistogram(histogram, 100, 100, 100);
+  // Simulate a possible lost update (since they are not atomic)
+  histogram.TEST_GetStats().sum_squares_ -= 10000;
+  // Ideally zero, but should never be negative or NaN
+  ASSERT_GE(histogram.StandardDeviation(), 0.0);
+}
+
 }  // namespace ROCKSDB_NAMESPACE
 
 int main(int argc, char** argv) {
+  ROCKSDB_NAMESPACE::port::InstallStackTraceHandler();
   ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
   return RUN_ALL_TESTS();
 }