PostgreSQL如何比SQLite更快地执行写入?

时间:2013-10-02 10:56:29

标签: performance sqlite postgresql clojure

我做了一个简单的整数更新性能测试。 SQLite每秒只做15次更新,而PostgreSQL每秒只做1500次更新。

SQLite案例的数字似乎是normal

SQLite网站中的FAQ解释说它好像是旋转磁盘的基本限制。

  

实际上,SQLite将轻松地执行50,000或更多INSERT语句   在普通台式电脑上排名第二。但它只会做几打   每秒交易量。交易速度受到限制   磁盘驱动器的转速。交易通常需要   磁盘盘片的两个完整旋转,在7200RPM磁盘上   驱动器限制您每秒约60个事务。交易   速度受磁盘驱动器速度的限制,因为(默认情况下)SQLite   实际上等待直到数据真正安全地存储在磁盘上   交易完成前的表面。那样,如果你突然   失去电力或者如果您的操作系统崩溃,您的数据仍然是安全的。对于   详细信息,请阅读SQLite中的原子提交..

     

默认情况下,每个INSERT语句都是自己的事务。但如果你   用BEGIN ... COMMIT包围多个INSERT语句然后全部   插入被分组到单个事务中。需要的时间   提交事务在所有随附的插入中摊销   语句,因此每个插入语句的时间大大减少。

     

另一种选择是运行PRAGMA synchronous = OFF。这个命令会   导致SQLite不等待数据到达磁盘表面,这将是   使写操作看起来更快。但如果你失去了力量   在事务中,您的数据库文件可能已损坏。

这个描述是真的吗?那么,PostgreSQL如何比SQLite更快地执行? (我在PostgreSQL中将fsyncsynchronous_commit选项都设置为on

更新:

这是用Clojure编写的完整测试代码:

(defproject foo "0.1.0-SNAPSHOT"
  :repositories {"sonatype-oss-public" "https://oss.sonatype.org/content/groups/public/"}
  :dependencies [[org.clojure/clojure "1.5.1"]
                 [org.clojure/java.jdbc "0.3.0-SNAPSHOT"]
                 [com.mchange/c3p0 "0.9.2.1"]
                 [org.xerial/sqlite-jdbc "3.7.2"]
                 [postgresql "9.1-901.jdbc4"]])
(ns foo.core
  (:require [clojure.java.jdbc :as jdbc]
            [clojure.java.jdbc.ddl :as ddl])
  (:import  [com.mchange.v2.c3p0 ComboPooledDataSource]))

(def sqlite
  (let [spec {:classname "org.sqlite.JDBC"
              :subprotocol "sqlite"
              :subname "test.db"}]
    {:datasource (doto (ComboPooledDataSource.)
                   (.setDriverClass (:classname spec))
                   (.setJdbcUrl (str "jdbc:" (:subprotocol spec) ":" (:subname spec)))
                   (.setMaxIdleTimeExcessConnections (* 30 60))
                   (.setMaxIdleTime (* 3 60 60)))}))

(def postgres
  (let [spec {:classname "org.postgresql.Driver"
              :subprotocol "postgresql"
              :subname "//localhost:5432/testdb"
              :user "postgres"
              :password "uiop"}]
    {:datasource (doto (ComboPooledDataSource.)
                   (.setDriverClass (:classname spec))
                   (.setJdbcUrl (str "jdbc:" (:subprotocol spec) ":" (:subname spec)))
                   (.setUser (:user spec))
                   (.setPassword (:password spec))
                   (.setMaxIdleTimeExcessConnections (* 30 60))
                   (.setMaxIdleTime (* 3 60 60)))}))

(doseq [x [sqlite postgres]]
  (jdbc/db-do-commands x
    (ddl/create-table :foo [:id :int "PRIMARY KEY"] [:bar :int])))

(doseq [x [sqlite postgres]]
  (jdbc/insert! x :foo {:id 1 :bar 1}))

(defmacro bench
  [expr n]
  `(dotimes [_# 3]
     (let [start# (. System (nanoTime))]
       (dotimes [_# ~n]
         ~expr)
       (let [end#               (. System (nanoTime))
             elapsed#           (/ (double (- end# start#)) 1000000.0)
             operation-per-sec# (long (/ (double ~n) (/ (double (- end# start#)) 1000000000)))]
       (prn (str "Elapsed time: " elapsed# " ms (" (format "%,d" operation-per-sec#) " ops)"))))))

(bench (jdbc/query sqlite ["select * from foo"]) 20000)
(bench (jdbc/execute! sqlite ["update foo set bar=bar+1 where id=?" 1]) 100)

(bench (jdbc/query postgres ["select * from foo"]) 20000)
(bench (jdbc/execute! postgres ["update foo set bar=bar+1 where id=?" 1]) 5000)

输出是:

; Running "select * from foo" 20000 times in SQLite

"Elapsed time: 1802.426963 ms (11,096 ops)"
"Elapsed time: 1731.118831 ms (11,553 ops)"
"Elapsed time: 1749.842658 ms (11,429 ops)"

; Running "update foo set bar=bar+1 where id=1" 100 times in SQLite

"Elapsed time: 6362.829057 ms (15 ops)"
"Elapsed time: 6405.25075 ms (15 ops)"
"Elapsed time: 6352.943553 ms (15 ops)"

; Running "select * from foo" 20000 times in PostgreSQL

"Elapsed time: 2898.636079 ms (6,899 ops)"
"Elapsed time: 2824.77372 ms (7,080 ops)"
"Elapsed time: 2837.622659 ms (7,048 ops)"

; Running "update foo set bar=bar+1 where id=1" 5000 times in PostgreSQL

"Elapsed time: 3213.120219 ms (1,556 ops)"
"Elapsed time: 3564.249492 ms (1,402 ops)"
"Elapsed time: 3280.128708 ms (1,524 ops)"

pg_fsync_test结果:

C:\temp>"C:\Program Files\PostgreSQL\9.3\bin\pg_test_fsync"
5 seconds per test
O_DIRECT supported on this platform for open_datasync and open_sync.

Compare file sync methods using one 8kB write:
(in wal_sync_method preference order, except fdatasync
is Linux's default)
        open_datasync                   81199.920 ops/sec      12 usecs/op
        fdatasync                                     n/a
        fsync                              45.337 ops/sec   22057 usecs/op
        fsync_writethrough                 46.470 ops/sec   21519 usecs/op
        open_sync                                     n/a

Compare file sync methods using two 8kB writes:
(in wal_sync_method preference order, except fdatasync
is Linux's default)
        open_datasync                   41093.981 ops/sec      24 usecs/op
        fdatasync                                     n/a
        fsync                              38.569 ops/sec   25927 usecs/op
        fsync_writethrough                 36.970 ops/sec   27049 usecs/op
        open_sync                                     n/a

Compare open_sync with different write sizes:
(This is designed to compare the cost of writing 16kB
in different write open_sync sizes.)
         1 * 16kB open_sync write                     n/a
         2 *  8kB open_sync writes                    n/a
         4 *  4kB open_sync writes                    n/a
         8 *  2kB open_sync writes                    n/a
        16 *  1kB open_sync writes                    n/a

Test if fsync on non-write file descriptor is honored:
(If the times are similar, fsync() can sync data written
on a different descriptor.)
        write, fsync, close                45.564 ops/sec   21947 usecs/op
        write, close, fsync                33.373 ops/sec   29964 usecs/op

Non-Sync'ed 8kB writes:
        write                             889.800 ops/sec    1124 usecs/op

5 个答案:

答案 0 :(得分:15)

它分解了它们如何实现快照隔离。

SQLite使用文件锁定作为隔离事务的手段,只有在完成所有读取操作后才允许写入。

相比之下,Postgres使用了一种称为多核货币版本控制(mvcc)的更复杂的方法,它允许多次写入与多次读取并行发生。

http://www.sqliteconcepts.org/SI_index.html

http://www.postgresql.org/docs/current/static/mvcc-intro.html

http://wiki.postgresql.org/wiki/MVCC

答案 1 :(得分:6)

怀疑是正确的。使用您指定的设置的PostgreSQL不能在每秒单独的顺序事务中对旋转媒体执行1500次更新。

你的IO堆栈中可能存在关于它如何实现同步的谎言或错误。这意味着在意外断电或操作系统故障后,您的数据可能会出现严重损坏。

查看pg_test_fsync的结果,情况确实如此。 open_datasync,这是Windows下的默认设置,似乎不切实际,因此必须是不安全的。当我在Windows7机器上运行pg_test_fsync时,我看到同样的事情。

答案 2 :(得分:4)

Denis的答案包含您需要的所有链接。我会找一个不太详细但可能更容易理解的答案。

Sqlite不使用任何复杂的事务管理器,其中没有隐藏的高级多任务逻辑。它按照这个顺序执行你告诉它执行的内容。换句话说:它完全按照你的要求去做。如果您尝试从两个进程使用相同的数据库 - 您将遇到问题。

另一方面,PostgreSQL是一个非常复杂的数据库:它有效地支持多个并发读写。把它想象成一个异步系统 - 你只安排要完成的工作,你实际上并没有在它的细节中控制它--Postgres为你做了。

如何处理您的效率?加入几个 - 几十个 - 数百个更新/插入到一个事务中。对于一个简单的表格,您将获得非常好的表现。

答案 3 :(得分:2)

实际上,旋转磁盘上的任何写入都是10 ms的数量级(典型值为8 ms)。

这意味着每秒写入次数超过100次,如果您在磁盘中写入相同的位置,这对于数据库来说是一个非常奇怪的情况。请参阅"您不知道关于磁盘的插孔"从ACM来看,通常磁盘可以在一次轮换中安排10次读取或写入。

http://queue.acm.org/detail.cfm?id=864058

因此,数据库每秒可执行1,000次写入甚至更多次写入。我看到应用程序10年前在桌面计算机上每秒执行1,500笔交易。

答案 4 :(得分:1)

假设您使用的是普通硬盘(即没有ssd),则每秒最多可以进行50-100次写入。似乎每秒15次写入略低,但并非不可能。

因此,如果Postgres每秒进行1500次更新,则会将其写入某个缓冲区/缓存或折叠为单个更新。在不了解实际测试的情况下,很难说实际的原因是什么,但是如果要打开一个事务,更新单行1500次并在此之后提交,而Postgres应该足够聪明,只能执行单个“真实”写入磁盘。