MSSQL批量插入数据优化详细

2024-08-31 01:04:59

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供稿：网友

需求

现在有一个需求是将10w条数据插入到MSSQL数据库中，表结构如下，你会怎么做，你感觉插入10W条数据插入到MSSQL如下的表中需要多久呢？

或者你的批量数据是如何插入的呢？我今天就此问题做个探讨。

MSSQL,批量插入

压测mvc的http接口看下数据

首先说下这里只是做个参照，来理解插入数据库的性能状况，与开篇的需求无半毛钱关系。

mvc接口代码如下：

public bool Add(CustomerFeedbackEntity m)    {      using (var conn=Connection)      {        string sql = @"INSERT INTO [dbo].[CustomerFeedback]                      ([BusType]                      ,[CustomerPhone]                      ,[BackType]                      ,[Content]                     )                   VALUES                      (@BusType                      ,@CustomerPhone                      ,@BackType                      ,@Content                      )";        return conn.Execute(sql, m) > 0;      }    }

压测的此mvc接口单条数据插入数据库的聚合数据图。

用例这样的：5000个请求分500个线程执行post请求接口。

MSSQL,批量插入

这个图告诉我们，最慢的请求只用啦4毫秒。那么我们做个算法。

如开篇的需求来看，我们用最小的响应时间来计算。

那么插入10w条数据到数据库需用时=100000*4毫秒，大致是6.67分钟。那么我们奔着这个目标来做出插入方案。

最常见的insert做法

首先我们的工程师拿到需求后这样写啦段代码，如下：

//执行数据条数    int cnt = 10 * 10000;    //要插入的数据    CustomerFeedbackEntity m = new CustomerFeedbackEntity() { BusType = 1, CustomerPhone = "1888888888", BackType = 1, Content = "123123dagvhkfhsdjk肯定会撒娇繁华的撒娇防护等级划分噶哈苏德高房价盛大开放" };    //第一种    public void FristWay()    {      using (var conn = new SqlConnection(ConnStr))      {        conn.Open();        Stopwatch sw = new Stopwatch();        sw.Start();        StringBuilder sb = new StringBuilder();        Console.WriteLine("从：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "开始循环执行:" + cnt + "条sql语句 ...");        for (int i = 0; i <= cnt; i++)        {          sb.Clear();          sb.Append(@"INSERT INTO [dbo].[CustomerFeedback]                      ([BusType]                      ,[CustomerPhone]                      ,[BackType]                      ,[Content]                     )                   VALUES(");          sb.Append(m.BusType);          sb.Append(",'");          sb.Append(m.CustomerPhone);          sb.Append("',");          sb.Append(m.BackType);          sb.Append(",'");          sb.Append(m.Content);          sb.Append("')");          using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sb.ToString(), conn))          {            cmd.CommandTimeout = 0;            cmd.ExecuteNonQuery();          }        }        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，执行:" + cnt + "条sql语句完成 ! 耗时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");      }    }

执行结果如下：

MSSQL,批量插入

10w条数据，693906毫秒，11分钟，有没有感觉还行，或者还可以接受的。亲们，我是吐血状不说话，继续写，你们看MSSQL数据库与.Net配合插入止于哪里？

点评下：

1、不停的创建与释放sqlcommon对象，会有性能浪费。

2、不停的与数据库建立连接，会有很大的性能损耗。

此2点还有执行结果告诉我们，此种方式不可取，即便这是我们最常见的数据插入方式。

那么我们针对以上两点做优化，1、创建一次sqlcommon对象，只与数据库建立一次连接。优化改造代码如下：

public void SecondWay()    {      using (var conn = new SqlConnection(ConnStr))      {        conn.Open();        Stopwatch sw = new Stopwatch();        sw.Start();        StringBuilder sb = new StringBuilder();        Console.WriteLine("从：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "开始循环拼接:" + cnt + "条sql语句 ...");        for (int i = 0; i <= cnt; i++)        {          sb.Append(@"INSERT INTO [dbo].[CustomerFeedback]                      ([BusType]                      ,[CustomerPhone]                      ,[BackType]                      ,[Content]                     )                   VALUES(");          sb.Append(m.BusType);          sb.Append(",'");          sb.Append(m.CustomerPhone);          sb.Append("',");          sb.Append(m.BackType);          sb.Append(",'");          sb.Append(m.Content);          sb.Append("')");        }        var result = sw.ElapsedMilliseconds;        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，循环拼接:" + cnt + "条sql语句完成 ! 耗时：" + result + "毫秒。");        using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sb.ToString(), conn))        {          cmd.CommandTimeout = 0;          Stopwatch sw1 = new Stopwatch();          sw1.Start();          Console.WriteLine("从：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "开始执行:" + cnt + "条sql语句 ...");          cmd.ExecuteNonQuery();          Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，执行:" + cnt + "条sql语句完成 ! 耗时：" + sw1.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");        }      }    }

执行结果如下：

MSSQL,批量插入

呀，好奇怪啊，为什么跟上一个方案没有多大区别呢？

首先我们看下拼接这么长的sql语句是怎么在数据库中是怎么执行的。

1、查看数据库的连接情况

select * from sysprocesses where dbid in (select dbid from sysdatabases where name='dbname')--或者SELECT * FROM[Master].[dbo].[SYSPROCESSES] WHERE [DBID] IN ( SELECT   [DBID]FROM   [Master].[dbo].[SYSDATABASES]WHERE   NAME='dbname')

2、查看数据库正在执行的sql语句

SELECT [Spid] = session_id ,      ecid ,      [Database] = DB_NAME(sp.dbid) ,      [User] = nt_username ,      [Status] = er.status ,      [Wait] = wait_type ,      [Individual Query] = SUBSTRING(qt.text,                      er.statement_start_offset / 2,                      ( CASE WHEN er.statement_end_offset = -1                         THEN LEN(CONVERT(NVARCHAR(MAX), qt.text))                            * 2                         ELSE er.statement_end_offset                       END - er.statement_start_offset )                      / 2) ,      [Parent Query] = qt.text ,      Program = program_name ,      hostname ,      nt_domain ,      start_time  FROM  sys.dm_exec_requests er      INNER JOIN sys.sysprocesses sp ON er.session_id = sp.spid      CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(er.sql_handle) AS qt  WHERE  session_id > 50 -- Ignore system spids.      AND session_id NOT IN ( @@SPID ) -- Ignore this current statement.ORDER BY  1 ,

点评：虽然看似得到啦优化，其实与上一个解决方案的执行过程几乎是一样的，所以就不用多说什么啦。

利于MSSQL数据库的用户自定义表类型做优化
依旧先上代码，或许这样你才能对用户自定义表类型产生兴趣。

CREATE TYPE CustomerFeedbackTemp AS TABLE(BusType int NOT NULL,CustomerPhone varchar(40) NOT NULL,BackType int NOT NULL,Content nvarchar(1000) NOT NULL)

public void ThirdWay()    {      Stopwatch sw = new Stopwatch();      Stopwatch sw1 = new Stopwatch();      DataTable dt = GetTable();      using (var conn = new SqlConnection(ConnStr))      {        string sql = @"INSERT INTO[dbo].[CustomerFeedback]                      ([BusType]                      ,[CustomerPhone]                      ,[BackType]                      ,[Content]                     ) select BusType,CustomerPhone,BackType,[Content] from @TempTb";        using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, conn))        {          cmd.CommandTimeout = 0;          SqlParameter catParam = cmd.Parameters.AddWithValue("@TempTb", dt);          catParam.SqlDbType = SqlDbType.Structured;          catParam.TypeName = "dbo.CustomerFeedbackTemp";          conn.Open();          Console.WriteLine("从：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "开始循环插入内存表中:" + cnt + "条数据 ...");          sw.Start();          for (int i = 0; i < cnt; i++)          {            DataRow dr = dt.NewRow();            dr[0] = m.BusType;            dr[1] = m.CustomerPhone;            dr[2] = m.BackType;            dr[3] = m.Content;            dt.Rows.Add(dr);          }          Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，循环插入内存表:" + cnt + "条数据完成 ! 耗时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");          sw1.Start();          if (dt != null && dt.Rows.Count != 0)          {            cmd.ExecuteNonQuery();            sw.Stop();          }          Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，执行:" + cnt + "条数据的datatable的数据进数据库 ! 耗时：" + sw1.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");        }      }    }

运行结果：

MSSQL,批量插入

哇抓Q，不到2秒，不到2秒，怎么比每条4毫秒还快，不敢相信，是不是运行出问题啦。

再来一遍

MSSQL,批量插入

再来一遍

MSSQL,批量插入

是的你没有看错，10w条数据，不到2秒。是不是迫不及待的要知道为什么？迫不及待的想知道我们用到的用户自定义表类型是什么？

用户自定义表类型

首先类型大家应该很容易理解，像int，varchar，bit等都是类型，那么这个表类型是个毛线呢？

其实他就是用户可以自己定义一个表结构然后把他当作一个类型。

创建自定义类型的详细文档：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms175007.aspx

其次自定义类型也有一些限制，安全性：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb522526.aspx

然后就是如何用这个类型，他的使用就是作为表值参数来使用的。

使用表值参数，可以不必创建临时表或许多参数，即可向 Transact-SQL 语句或例程（如存储过程或函数）发送多行数据。

表值参数与 OLE DB 和 ODBC 中的参数数组类似，但具有更高的灵活性，且与 Transact-SQL 的集成更紧密。表值参数的另一个优势是能够参与基于数据集的操作。

Transact-SQL 通过引用向例程传递表值参数，以避免创建输入数据的副本。可以使用表值参数创建和执行 Transact-SQL 例程，并且可以使用任何托管语言从 Transact-SQL 代码、托管客户端以及本机客户端调用它们。

优点

就像其他参数一样，表值参数的作用域也是存储过程、函数或动态 Transact-SQL 文本。同样，表类型变量也与使用 DECLARE 语句创建的其他任何局部变量一样具有作用域。可以在动态 Transact-SQL 语句内声明表值变量，并且可以将这些变量作为表值参数传递到存储过程和函数。

表值参数具有更高的灵活性，在某些情况下，可比临时表或其他传递参数列表的方法提供更好的性能。表值参数具有以下优势：

首次从客户端填充数据时，不获取锁。

提供简单的编程模型。

允许在单个例程中包括复杂的业务逻辑。

减少到服务器的往返。

可以具有不同基数的表结构。

是强类型。

使客户端可以指定排序顺序和唯一键。

在用于存储过程时像临时表一样被缓存。从 SQL Server 2012 开始，对于参数化查询，表值参数也被缓存。

限制

表值参数有下面的限制：

SQL Server 不维护表值参数列的统计信息。

表值参数必须作为输入 READONLY 参数传递到 Transact-SQL 例程。不能在例程体中对表值参数执行诸如 UPDATE、DELETE 或 INSERT 这样的 DML 操作。

不能将表值参数用作 SELECT INTO 或 INSERT EXEC 语句的目标。表值参数可以在 SELECT INTO 的 FROM 子句中，也可以在 INSERT EXEC 字符串或存储过程中。

常见的BULK INSERT 数据集插入优化

public void FourWay()    {      Stopwatch sw = new Stopwatch();      Stopwatch sw1 = new Stopwatch();      DataTable dt = GetTable();      using (SqlConnection conn = new SqlConnection(ConnStr))      {        SqlBulkCopy bulkCopy = new SqlBulkCopy(conn);        bulkCopy.BulkCopyTimeout = 0;        bulkCopy.DestinationTableName = "CustomerFeedback";        bulkCopy.BatchSize = dt.Rows.Count;        conn.Open();        Console.WriteLine("从：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "开始循环插入内存表中:" + cnt + "条数据 ...");        sw.Start();        for (int i = 0; i < cnt; i++)        {          DataRow dr = dt.NewRow();          dr[0] = m.BusType;          dr[1] = m.CustomerPhone;          dr[2] = m.BackType;          dr[3] = m.Content;          dt.Rows.Add(dr);        }        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，循环插入内存表:" + cnt + "条数据完成 ! 耗时：" + sw.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");        sw1.Start();        if (dt != null && dt.Rows.Count != 0)        {          bulkCopy.WriteToServer(dt);          sw.Stop();        }        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff") + "时，执行:" + cnt + "条数据的datatable的数据进数据库 ! 耗时：" + sw1.ElapsedMilliseconds + "毫秒。");      }

执行结果：

MSSQL,批量插入