最近因为一些项目需要大量插入数据，研究了下asp.net实现Postgresql快速写入/读取大量数据，所以留个笔记
环境及测试
使用.net驱动npgsql连接post数据库。配置：win10 x64, i5-4590, 16G DDR3, SSD 850EVO.
postgresql 9.6.3，数据库与数据都安装在SSD上，默认配置，无扩展。
CREATE TABLE public.mesh( x integer NOT NULL, y integer NOT NULL, z integer, CONSTRAINT prim PRIMARY KEY (x, y))
1. 导入
使用数据备份，csv格式导入，文件位于机械硬盘上，480MB，数据量2500w+。
使用COPY
copy mesh from 'd:/user.csv' csv
运行时间107s
使用insert
单连接，c# release any cpu 非调试模式。
class Program{ static void Main(string[] args) { var list = GetData("D://user.csv"); TimeCalc.LogStartTime(); using (var sm = new SqlManipulation(@"Strings", SqlType.PostgresQL)) { sm.Init(); foreach (var n in list) { sm.ExcuteNonQuery($"insert into mesh(x,y,z) values({n.x},{n.y},{n.z})"); } } TimeCalc.ShowTotalDuration(); Console.ReadKey(); } static List<(int x, int y, int z)> GetData(string filepath) { List<ValueTuple<int, int, int>> list = new List<(int, int, int)>(); foreach (var n in File.ReadLines(filepath)) { string[] x = n.Split(','); list.Add((Convert.ToInt32(x[0]), Convert.ToInt32(x[1]), Convert.ToInt32(x[2]))); } return list; }}Postgresql CPU占用率很低，但是跑了一年，程序依然不能结束，没有耐性了...，这么插入不行。
multiline insert
使用multiline插入，一条语句插入约100条数据。
var bag = GetData("D://user.csv");//使用时，直接执行stringbuilder的tostring方法。List<StringBuilder> listbuilder = new List<StringBuilder>();StringBuilder sb = new StringBuilder();for (int i = 0; i < bag.Count; i++){ if (i % 100 == 0) { sb = new StringBuilder(); listbuilder.Add(sb); sb.Append("insert into mesh(x,y,z) values"); sb.Append($"({bag[i].x}, {bag[i].y}, {bag[i].z})"); } else sb.Append($",({bag[i].x}, {bag[i].y}, {bag[i].z})");}Postgresql CPU占用率差不多27%，磁盘写入大约45MB/S，感觉就是在干活，最后时间217.36s。
改为1000一行的话，CPU占用率提高，但是磁盘写入平均来看有所降低，最后时间160.58s.
prepare语法
prepare语法可以让postgresql提前规划sql，优化性能。
使用单行插入 CPU占用率不到25%，磁盘写入63MB/S左右，但是，使用单行插入的方式，效率没有改观，时间太长还是等不来结果。
使用多行插入 CPU占用率30%，磁盘写入50MB/S，最后结果163.02，最后的时候出了个异常，就是最后一组数据长度不满足条件，无伤大雅。
static void Main(string[] args){ var bag = GetData("D://user.csv"); List<StringBuilder> listbuilder = new List<StringBuilder>(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < bag.Count; i++) { if (i % 1000 == 0) { sb = new StringBuilder(); listbuilder.Add(sb); //sb.Append("insert into mesh(x,y,z) values"); sb.Append($"{bag[i].x}, {bag[i].y}, {bag[i].z}"); } else sb.Append($",{bag[i].x}, {bag[i].y}, {bag[i].z}"); } StringBuilder sbp = new StringBuilder(); sbp.Append("PREPARE insertplan ("); for (int i = 0; i < 1000; i++) { sbp.Append("int,int,int,"); } sbp.Remove(sbp.Length - 1, 1); sbp.Append(") AS INSERT INTO mesh(x, y, z) values"); for (int i = 0; i < 1000; i++) { sbp.Append($"(${i*3 + 1},${i* 3 + 2},${i*3+ 3}),"); } sbp.Remove(sbp.Length - 1, 1); TimeCalc.LogStartTime(); using (var sm = new SqlManipulation(@"string", SqlType.PostgresQL)) { sm.Init(); sm.ExcuteNonQuery(sbp.ToString()); foreach (var n in listbuilder) { sm.ExcuteNonQuery($"EXECUTE insertplan({n.ToString()})"); } } TimeCalc.ShowTotalDuration(); Console.ReadKey();}使用Transaction
在前面的基础上，使用事务改造。每条语句插入1000条数据，每1000条作为一个事务，CPU 30%，磁盘34MB/S，耗时170.16s。
改成100条一个事务，耗时167.78s。
使用多线程
还在前面的基础上，使用多线程，每个线程建立一个连接，一个连接处理100条sql语句，每条sql语句插入1000条数据，以此种方式进行导入。注意，连接字符串可以将maxpoolsize设置大一些，我机器上实测，不设置会报连接超时错误。
CPU占用率上到80%， 磁盘这里需要注意，由于生成了非常多个Postgresql server进程，不好统计，累积算上应该有小100MB/S，最终时间，98.18s。
使用TPL，由于Parallel.ForEach返回的结果没有检查，可能导致时间不是很准确（偏小）。
var lists = new List<List<string>>();var listt = new List<string>();for (int i = 0; i < listbuilder.Count; i++){ if (i % 1000 == 0) { listt = new List<string>(); lists.Add(listt); } listt.Add(listbuilder[i].ToString());}TimeCalc.LogStartTime();Parallel.ForEach(lists, (x) =>{ using (var sm = new SqlManipulation(@";string;MaxPoolSize=1000;", SqlType.PostgresQL)) { sm.Init(); foreach (var n in x) { sm.ExcuteNonQuery(n); } }});TimeCalc.ShowTotalDuration();
| 写入方式 | 耗时（1000条/行） | |
|---|---|---|
| COPY | 107s | |
| insert | N/A | |
| 多行insert | 160.58s | |
| prepare多行insert | 163.02s | |
| 事务多行insert | 170.16s | |
| 多连接多行insert | 98.18s |
2. 写入更新
数据实时更新，数量可能继续增长，使用简单的insert或者update是不行的，操作使用postgresql 9.5以后支持的新语法。
insert into mesh on conflict (x,y) do update set z = excluded.z
吐槽postgresql这么晚才支持on conflict，mysql早有了...
在表中既有数据2500w+的前提下，重复往数据库里面写这些数据。这里只做多行插入更新测试，其他的结果应该差不多。
普通多行插入，耗时272.15s。
多线程插入的情况，耗时362.26s，CPU占用率一度到了100%。猜测多连接的情况下，更新互锁导致性能下降。
3. 读取
Select方法
标准读取还是用select方法，ADO.NET直接读取。
使用adapter方式，耗时135.39s；使用dbreader方式，耗时71.62s。
Copy方法
postgresql的copy方法提供stdout binary方式，可以指定一条查询进行输出，耗时53.20s。public List<(int x, int y, int z)> BulkIQueryNpg(){ List<(int, int, int)> dict = new List<(int, int, int)>(); using (var reader = ((NpgsqlConnection)_conn).BeginBinaryExport("COPY (select x,y,z from mesh) TO STDOUT (FORMAT BINARY)")) { while (reader.StartRow() != -1) { var x = reader.Read<int>(NpgsqlDbType.Integer); var y = reader.Read<int>(NpgsqlDbType.Integer); var z = reader.Read<int>(NpgsqlDbType.Integer); dict.Add((x, y, z)); } } return dict;}结论
总结测试结果，对于较多数据的情况下，可以得出以下结论：
P.S.
为什么不用mysql
没有最好的，只有最合适的，讲道理我也是挺喜欢用mysql的。使用postgresql的原因主要在于：
postgresql导入导出的sql指令“copy”直接支持Binary模式到stdin和stdout，如果程序想直接集成，那么用这个是比较方便的；相比较，mysql的sql语法（load data infile）并不支持到stdin或者stdout，导出可以通过mysqldump.exe实现，导入暂时没什么特别好的办法（mysqlimport或许可以）。
相较于mysql缺点
postgresql使用copy导入的时候，如果目标表已经有数据，那么在有主键约束的表遇到错误时，COPY自动终止，而且可能导致不完全插入的情况，换言之，是不支持导入的过程进行update操作；mysql的load语法可以显式指定出错之后的动作（IGNORE/REPLACE），不会打断导入过程。
其他
如果需要使用mysql从程序导入数据，可以考虑先通过程序导出到文件，然后借助文件进行导入，据说效率也要比insert高出不少。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持VeVb武林网。
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