MSSQL批量插入数据优化详细

时间：2021-05-26 08:12:57|栏目：MsSql|点击：次

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。

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。

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：

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：

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：

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

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：