大量数据的插入性能下降(SQL Server / C#)

时间:2013-10-15 10:11:39

标签: c# sql-server

我正在使用电子设备实时数字化波形(每个设备每秒产生大约1000个512字节数组 - 我们有12个设备)。我在C#中为这些设备编写了一个客户端,大部分工作正常并且没有性能问题。

但是,该应用程序的一个要求是归档,并且Microsoft SQL Server 2010被强制作为存储机制(在我的控制范围之外)。数据库布局非常简单:每台设备每天有一个表(“Archive_Dev02_20131015”等)。每个表都有一个Id列,一个timestamp列,一个Data列(varbinary)和另外20个带有一些元数据的整数列。 Idtimestamp上有一个群集主键,timestamp上有另一个单独的索引。我天真的方法是将客户端应用程序中的所有数据排队,然后使用SqlCommand以5秒的间隔将所有数据插入到数据库中。

基本机制如下:

using (SqlTransaction transaction = connection.BeginTransaction()
{
    //Beginning of the insert sql statement...
    string sql = "USE [DatabaseName]\r\n" +
                 "INSERT INTO [dbo].[Archive_Dev02_20131015]\r\n" + 
                 "(\r\n" +
                 "   [Timestamp], \r\n" +
                 "   [Data], \r\n" +
                 "   [IntField1], \r\n" +
                 "   [...], \r\n" +                         
                 ") \r\n" +
                 "VALUES \r\n" +
                 "(\r\n" +
                 "   @timestamp, \r\n" + 
                 "   @data, \r\n" + 
                 "   @int1, \r\n" +
                 "   @..., \r\n" +  
                 ")";

    using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql))
    {
        cmd.Connection = connection;
    cmd.Transaction = transaction;

    cmd.Parameters.Add("@timestamp", System.Data.SqlDbType.DateTime);
    cmd.Parameters.Add("@data", System.Data.SqlDbType.Binary);
    cmd.Parameters.Add("@int1", System.Data.SqlDbType.Int);

    foreach (var sample in samples)
    {
            cmd.Parameters[0].Value = amples.ReceiveDate;
            cmd.Parameters[1].Value = samples.Data;       //Data is a byte array
            cmd.Parameters[1].Size  = samples.Data.Length;
            cmd.Parameters[2].Value = sample.IntValue1;
             ...

            int affected = cmd.ExecuteNonQuery();

            if (affected != 1)
            {
                throw new Exception("Could not insert sample into the database!");
            }
          }
       }
   }

   transaction.Commit();                
}       

总结:一批带有循环的1事务,该循环生成插入语句并执行它们。

这种方法非常非常慢。在我的机器上(i5-2400 @ 3.1GHz,8GB RAM,使用.NET 4.0和SQL Server 2008,镜像中有2个内部HD,一切都在本地运行),从2个设备保存数据大约需要2.5秒,所以每5秒钟保存12个设备是不可能的。

为了比较,我编写了一个小的SQL脚本(实际上是我用sql server profiler提取的代码C#),它直接在服务器上运行(仍在我自己的机器上运行):

set statistics io on
go

begin transaction
go

declare @i int = 0;

while @i < 24500 begin
SET @i = @i + 1

exec sp_executesql N'USE [DatabaseName]                                                                
INSERT INTO [dbo].[Archive_Dev02_20131015]                                                      
(                                                                                      
   [Timestamp],                                                                        
   [Data],                                                                             
   [int1],                                                                       
    ...                                                    
   [int20]                                                                                
)                                                                                      
VALUES                                                                                 
(                                                                                      
   @timestamp,                                                                         
   @data,                                                                              
   @compressed,                                                                        
   @int1,                                                                           
   ...                                                                  
   @int20,                                                                   

)',N'@timestamp datetime,@data binary(118),@int1 int,...,@int20 int,',
@timestamp='2013-10-14 14:31:12.023',
@data=0xECBD07601C499625262F6DCA7B7F4AF54AD7E074A10880601324D8904010ECC188CDE692EC1D69472329AB2A81CA6556655D661640CCED9DBCF7DE7BEFBDF7DE7BEFBDF7BA3B9D4E27F7DFFF3F5C6664016CF6CE4ADAC99E2180AAC81F3F7E7C1F3F22FEEF5FE347FFFDBFF5BF1FC6F3FF040000FFFF,
@int=0,
...
@int20=0
end

commit transaction

这样做(imo,但我可能错了;))同样的事情,只有这次我使用24500次迭代,一次模拟12个设备。查询大约需要2秒钟。如果我使用与C#版本相同的迭代次数,则查询将在不到一秒的时间内运行。

所以我的第一个问题是:为什么它在SQL服务器上比在C#中运行得更快?这与连接(本地tcp)有什么关系吗?

让事情变得更加混乱(对我来说)这个代码在生产服务器上运行速度慢两倍(IBM刀片中心,32GB内存,光纤连接到SAN,......文件系统操作非常快)。我已经尝试过查看sql活动监视器,写入性能永远不会超过2MB /秒,但这也许是正常的。我是sql server的完全新手(实际上是关于一个称职的DBA的极端对手)。

关于如何使C#代码更高效的任何想法?

3 个答案:

答案 0 :(得分:12)

到目前为止,加载此类数据的最佳方法是使用表值参数和获取数据的存储过程。使用它的表类型和过程的一个非常简单的例子是:

CREATE TYPE [dbo].[StringTable]
AS TABLE ([Value] [nvarchar] (MAX) NOT NULL)
GO

CREATE PROCEDURE [dbo].[InsertStrings]
  @Paths [dbo].[StringTable] READONLY
AS
INSERT INTO [dbo].[MyTable] ([Value])
SELECT [Value] FROM @Paths
GO

那么C#代码就是这样的(请记住我已将其输入到S / O编辑器中,因此可能存在拼写错误):

private static IEnumerable<SqlDataRecord> TransformStringList(ICollection<string> source)
{
     if (source == null || source.Count == 0)
     {
         return null;
     }
     return GetRecords(source, 
                       () => new SqlDataRecord(new SqlMetaData("Value", SqlDbType.NVarChar, -1)), 
                       (record, value) => record.SetString(0, value));
}

private static IEnumerable<SqlDataRecord> GetRecords<T>(IEnumerable<T> source, Func<SqlDataRecord> factory, Action<SqlDataRecord, T> hydrator)
{
    SqlDataRecord dataRecord = factory();
    foreach (var value in source)
    {
        hydrator(dataRecord, value);
        yield return dataRecord;
    }
}

private InsertStrings(ICollection<string> strings, SqlConnection connection)
{
    using (var transaction = connection.BeginTransaction())
    {
        using (var cmd = new SqlCommand("dbo.InsertStrings"))
        {
            cmd.Connection = connection;
            cmd.Transaction = transaction;
            cmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;
            cmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@Paths", SqlDbType.Structured) { Value = TransformStringList(strings) };
            cmd.ExecuteNonQuery();
        }
    }
}

这种方法具有可以与SqlBulkCopy相媲美的速度,但它也可以通过运行您通过过程更新的内容来产生更好的控制,并且还使处理并发变得更加容易。

编辑 - &gt;为了完整起见,这种方法适用于SQL Server 2008及更高版本。看到没有SQL Server 2010这样的东西,我想我最好提一下。

答案 1 :(得分:2)

在sql server中,

CREATE TYPE [dbo].[ArchiveData]
AS TABLE (
    [Timestamp] [DateTime] NOT NULL,
    [Data] [VarBinary](MAX) NOT NULL,
    [IntField1] [Int] NOT NULL,
    [...] [Int] NOT NULL,
    [IntField20] NOT NULL)
GO

然后您的代码应该类似于下面的代码。此代码使用Table Value Parameter一次插入所有待处理数据,是单个事务。

注意忽略慢速和不可靠的USE DATABASE以及使用逐字符串(@"")来使代码更具可读性。

// The insert sql statement.
string sql =
@"INSERT INTO [dbo].[Archive_Dev02_20131015] (
    [Timestamp],
    [Data],
    [IntField1],
    [...],                         
    [IntField20])
 SELECT * FROM @data;";

using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql))
{
    using (SqlTransaction transaction = connection.BeginTransaction()
    {
        cmd.Connection = connection;
        cmd.Transaction = transaction;
        cmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@data", SqlDbType.Structured)
            {
                Value = TransformSamples(samples);
            });

        int affected = cmd.ExecuteNonQuery();
        transaction.Commit();
    }
}

...

private static IEnumerable<SqlDataRecord> TransformSamples(
        {YourSampleType} samples)
{
    var schema = new[]
    {
        new SqlMetaData("Timestamp", SqlDbType.DateTime),
        new SqlMetaData("Timestamp", SqlDbType.VarBinary, -1),
        new SqlMetaData("IntField1", SqlDbType.Int),
        new SqlMetaData("...", SqlDbType.Int),
        new SqlMetaData("IntField20", SqlDbType.Int)
    };

    foreach (var sample in samples)
    {
        var row = new SqlDataRecord(schema);
        row.SetSqlDate(0, sample.ReceiveDate);
        row.SetSqlBinary(1, sample.Data);
        row.SetSqlInt(2, sample.Data.Length);
        row.SetSqlInt(..., ...);
        row.SetSqlInt(24, sample.IntValue19);
        yield return row;
    }
}

答案 2 :(得分:2)

我已经设法通过使用juharr在上面的一条评论中建议的SqlBulkInsert来解决我的问题。

我主要基于这篇文章将我的数据转换为可以批量插入数据库的DataTable:

Convert generic List/Enumerable to DataTable?

感谢您的所有答案!