一、我們遇到了什么問題
在標準SQL里面,我們通常會寫下如下的SQL insert語句。
INSERT INTO TBL_TEST (id) VALUES(1);
很顯然,在MYSQL中,這樣的方式也是可行的。但是當我們需要批量插入數(shù)據的時候,這樣的語句卻會出現(xiàn)性能問題。例如說,如果有需要插入100000條數(shù)據,那么就需要有100000條insert語句,每一句都需要提交到關系引擎那里去解析,優(yōu)化,然后才能夠到達存儲引擎做真的插入工作。
正是由于性能的瓶頸問題,MYSQL官方文檔也就提到了使用批量化插入的方式,也就是在一句INSERT語句里面插入多個值。即,
INSERT INTO TBL_TEST (id) VALUES (1), (2), (3)
這樣的做法確實也可以起到加速批量插入的功效,原因也不難理解,由于提交到服務器的INSERT語句少了,網絡負載少了,最主要的是解析和優(yōu)化的時間看似增多,但是實際上作用的數(shù)據行卻實打實地多了。所以整體性能得以提高。根據網上的一些說法,這種方法可以提高幾十倍。
然而,我在網上也看到過另外的幾種方法,比如說預處理SQL,比如說批量提交。那么這些方法的性能到底如何?本文就會對這些方法做一個比較。
二、比較環(huán)境和方法
我的環(huán)境比較苦逼,基本上就是一個落后的虛擬機。只有2核,內存為6G。操作系統(tǒng)是SUSI Linux,MYSQL版本是5.6.15。
可以想見,這個機子的性能導致了我的TPS一定非常低,所以下面的所有數(shù)據都是沒有意義的,但是趨勢卻不同,它可以看出整個插入的性能走向。
由于業(yè)務特點,我們所使用的表非常大,共有195個字段,且寫滿(每個字段全部填滿,包括varchar)大致會有略小于4KB的大小,而通常來說,一條記錄的大小也有3KB。
由于根據我們的實際經驗,我們很肯定的是,通過在一個事務中提交大量INSERT語句可以大幅度提高性能。所以下面的所有測試都是建立在每插入5000條記錄提交一次的做法之上。
最后需要說明的是,下面所有的測試都是通過使用MYSQL C API進行的,并且使用的是INNODB存儲引擎。
三、比較方法
理想型測試(一)——方法比較
目的:找出理想情況下最合適的插入機制
關鍵方法:
1. 每個進/線程按主鍵順序插入
2. 比較不同的插入方法
3. 比較不同進/線程數(shù)量對插入的影響
*“普通方法”指的是一句INSERT只插入一個VALUE的情況。
*“預處理SQL”指的是使用預處理MYSQL C API的情況。
* “多表值SQL(10條)”是使用一句INSERT語句插入10條記錄的情況。為什么是10條?后面的驗證告訴了我們這樣做性能最高。
結論,很顯然,從三種方法的趨勢上來看,多表值SQL(10條)的方式最為高效。
理想型測試(二)——多表值SQL條數(shù)比較
很顯然,在數(shù)據量提高的情況下,每條INSERT語句插入10條記錄的做法最為高效。
理想型測試(三)——連接數(shù)比較
結論:在2倍與CPU核數(shù)的連接和操作的時候,性能最高
一般性測試—— 根據我們的業(yè)務量進行測試
目的:最佳插入機制適合普通交易情況?
關鍵方法:
1. 模擬生產數(shù)據(每條記錄約3KB)
2. 每個線程主鍵亂序插入
很顯然,如果是根據主鍵亂序插入的話,性能會有直線下降的情況。這一點其實和INNODB的內部實現(xiàn)原理所展現(xiàn)出來的現(xiàn)象一致。但是仍然可以肯定的是,多表值SQL(10條)的情況是最佳的。
壓力測試
目的:最佳插入機制適合極端交易情況?
關鍵方法:
1. 將數(shù)據行的每一個字段填滿(每條記錄約為4KB)
2. 每個線程主鍵亂序插入
結果和我們之前的規(guī)律類似,性能出現(xiàn)了極端下降。并且這里驗證了隨著記錄的增大(可能已經超過了一個page的大小,畢竟還有slot和page head信息占據空間),會有page split等現(xiàn)象,性能會下降。
四、結論
根據上面的測試,以及我們對INNODB的了解,我們可以得到如下的結論。
•采用順序主鍵策略(例如自增主鍵,或者修改業(yè)務邏輯,讓插入的記錄盡可能順序主鍵)
•采用多值表(10條)插入方式最為合適
•將進程/線程數(shù)控制在2倍CPU數(shù)目相對合適
五、附錄
我發(fā)現(xiàn)網上很少有完整的針對MYSQL 預處理SQL語句的例子。這里給出一個簡單的例子。
--建表語句
CREATE TABLE tbl_test
(
pri_key varchar(30),
nor_char char(30),
max_num DECIMAL(8,0),
long_num DECIMAL(12, 0),
rec_upd_ts TIMESTAMP
);
c代碼
#include string.h>
#include iostream>
#include mysql.h>
#include sys/time.h>
#include sstream>
#include vector>
using namespace std;
#define STRING_LEN 30
char pri_key [STRING_LEN]= "123456";
char nor_char [STRING_LEN]= "abcabc";
char rec_upd_ts [STRING_LEN]= "NOW()";
bool SubTimeval(timeval result, timeval begin, timeval end)
{
if ( begin.tv_sec>end.tv_sec ) return false;
if ( (begin.tv_sec == end.tv_sec) (begin.tv_usec > end.tv_usec) )
return false;
result.tv_sec = ( end.tv_sec - begin.tv_sec );
result.tv_usec = ( end.tv_usec - begin.tv_usec );
if (result.tv_usec0) {
result.tv_sec--;
result.tv_usec+=1000000;}
return true;
}
int main(int argc, char ** argv)
{
INT32 ret = 0;
char errmsg[200] = {0};
int sqlCode = 0;
timeval tBegin, tEnd, tDiff;
const char* precompile_statment2 = "INSERT INTO `tbl_test`( pri_key, nor_char, max_num, long_num, rec_upd_ts) VALUES(?, ?, ?, ?, ?)";
MYSQL conn;
mysql_init(conn);
if (mysql_real_connect(conn, "127.0.0.1", "dba", "abcdefg", "TESTDB", 3306, NULL, 0) == NULL)
{
fprintf(stderr, " mysql_real_connect, 2 failed\n");
exit(0);
}
MYSQL_STMT *stmt = mysql_stmt_init(conn);
if (!stmt)
{
fprintf(stderr, " mysql_stmt_init, 2 failed\n");
fprintf(stderr, " %s\n", mysql_stmt_error(stmt));
exit(0);
}
if (mysql_stmt_prepare(stmt, precompile_statment2, strlen(precompile_statment2)))
{
fprintf(stderr, " mysql_stmt_prepare, 2 failed\n");
fprintf(stderr, " %s\n", mysql_stmt_error(stmt));
exit(0);
}
int i = 0;
int max_num = 3;
const int FIELD_NUM = 5;
while (i max_num)
{
//MYSQL_BIND bind[196] = {0};
MYSQL_BIND bind[FIELD_NUM];
memset(bind, 0, FIELD_NUM * sizeof(MYSQL_BIND));
unsigned long str_length = strlen(pri_key);
bind[0].buffer_type = MYSQL_TYPE_STRING;
bind[0].buffer = (char *)pri_key;
bind[0].buffer_length = STRING_LEN;
bind[0].is_null = 0;
bind[0].length = str_length;
unsigned long str_length_nor = strlen(nor_char);
bind[1].buffer_type = MYSQL_TYPE_STRING;
bind[1].buffer = (char *)nor_char;
bind[1].buffer_length = STRING_LEN;
bind[1].is_null = 0;
bind[1].length = str_length_nor;
bind[2].buffer_type = MYSQL_TYPE_LONG;
bind[2].buffer = (char*)max_num;
bind[2].is_null = 0;
bind[2].length = 0;
bind[3].buffer_type = MYSQL_TYPE_LONG;
bind[3].buffer = (char*)max_num;
bind[3].is_null = 0;
bind[3].length = 0;
MYSQL_TIME ts;
ts.year= 2002;
ts.month= 02;
ts.day= 03;
ts.hour= 10;
ts.minute= 45;
ts.second= 20;
unsigned long str_length_time = strlen(rec_upd_ts);
bind[4].buffer_type = MYSQL_TYPE_TIMESTAMP;
bind[4].buffer = (char *)ts;
bind[4].is_null = 0;
bind[4].length = 0;
if (mysql_stmt_bind_param(stmt, bind))
{
fprintf(stderr, " mysql_stmt_bind_param, 2 failed\n");
fprintf(stderr, " %s\n", mysql_stmt_error(stmt));
exit(0);
}
cout "before execute\n";
if (mysql_stmt_execute(stmt))
{
fprintf(stderr, " mysql_stmt_execute, 2 failed\n");
fprintf(stderr, " %s\n", mysql_stmt_error(stmt));
exit(0);
}
cout "after execute\n";
i++;
}
mysql_commit(conn);
mysql_stmt_close(stmt);
return 0;
}
以上就是mysql批量插入數(shù)據的優(yōu)化方法,建議大家也可以多看下腳本之家以前的文章。
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