数据库批量插入这么讲究的么()

赋料扬雄敌,诗看子建亲。这篇文章主要讲述数据库批量插入这么讲究的么?相关的知识,希望能为你提供帮助。






最近新的项目写了不少各种 `insertBatch` 的代码,一直有人说,批量插入比循环插入效率高很多,那本文就来实验一下,到底是不是真的?






测试环境:


- SpringBoot 2.5
- mysql 8
- JDK 8
- Docker






首先,多条数据的插入,可选的方案:


- `foreach`循环插入
- 拼接`sql`,一次执行
- 使用批处理功能插入


## 搭建测试环境`


`sql`文件:


```sql
drop database IF EXISTS test;
CREATE DATABASE test;
use test;
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT "",
  `age` int(11) DEFAULT 0,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
```






应用的配置文件:


```properties
server:
  port: 8081
spring:
  #数据库连接配置
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf-8& useSSL=false& allowPublicKeyRetrieval=true& & serverTimezone=UTC& setUnicode=true& characterEncoding=utf8& & nullCatalogMeansCurrent=true& & autoReconnect=true& & allowMultiQueries=true
    username: root
    password: 123456
#mybatis的相关配置
mybatis:
  #mapper配置文件
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml
  type-aliases-package: com.aphysia.spingbootdemo.model
  #开启驼峰命名
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: true
logging:
  level:
    root: error


```


启动文件,配置了`Mapper`文件扫描的路径:


```java
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;


@SpringBootApplication
@MapperScan("com.aphysia.springdemo.mapper")
public class SpringdemoApplication


    public static void main(String[] args)
        SpringApplication.run(SpringdemoApplication.class, args);
   



```


`Mapper`文件一共准备了几个方法,插入单个对象,删除所有对象,拼接插入多个对象:


```java
import com.aphysia.springdemo.model.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;


import java.util.List;


public interface UserMapper


    int insertUser(User user);


    int deleteAllUsers();




    int insertBatch(@Param("users") List< User> users);

```


`Mapper.xml`文件如下:


```xml
< ?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
< !DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
< mapper namespace="com.aphysia.springdemo.mapper.UserMapper">
    < insert id="insertUser" parameterType="com.aphysia.springdemo.model.User">
        insert   into user(id,age) values(#id,#age)
    < /insert>


    < delete id="deleteAllUsers">
        delete from user where id> 0;
    < /delete>


    < insert id="insertBatch" parameterType="java.util.List">
        insert into user(id,age) VALUES
        < foreach collection="users" item="model" index="index" separator=",">
            (#model.id, #model.age)
        < /foreach>
    < /insert>
< /mapper>
```


测试的时候,每次操作我们都删除掉所有的数据,保证测试的客观,不受之前的数据影响。






## 不同的测试






### 1. foreach 插入


先获取列表,然后每一条数据都执行一次数据库操作,插入数据:


```java
@SpringBootTest
@MapperScan("com.aphysia.springdemo.mapper")
class SpringdemoApplicationTests


    @Autowired
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory;


    @Resource
    UserMapper userMapper;


    static int num = 100000;


【数据库批量插入这么讲究的么()】     static int id = 1;


    @Test
    void insertForEachTest()
        List< User> users = getRandomUsers();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < users.size(); i++)
            userMapper.insertUser(users.get(i));
       
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time:" + (end - start));
   

```


### 2. 拼接sql插入


其实就是用以下的方式插入数据:


```sql
INSERT INTO `user` (`id`, `age`)
VALUES (1, 11),
(2, 12),
(3, 13),
(4, 14),
(5, 15);
```


```java
    @Test
    void insertSplicingTest()
        List< User> users = getRandomUsers();
        long start = System.currentTimeMillis();
        userMapper.insertBatch(users);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time:" + (end - start));
   
```


### 3. 使用Batch批量插入


将`MyBatis session` 的 `executor type` 设为 `Batch `,使用`sqlSessionFactory`将执行方式置为批量,自动提交置为`false`,全部插入之后,再一次性提交:


```java
    @Test
    public void insertBatch()
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(ExecutorType.BATCH, false);
        UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
        List< User> users = getRandomUsers();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i< users.size(); i++)
            mapper.insertUser(users.get(i));
       
        sqlSession.commit();
        sqlSession.close();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time:" + (end - start));
   
```


### 4. 批量处理+分批提交


在批处理的基础上,每1000条数据,先提交一下,也就是分批提交。


```java
    @Test
    public void insertBatchForEachTest()
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(ExecutorType.BATCH, false);
        UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
        List< User> users = getRandomUsers();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i< users.size(); i++)
            mapper.insertUser(users.get(i));
            if (i % 1000 == 0 || i == num - 1)
                sqlSession.commit();
                sqlSession.clearCache();
           
       
        sqlSession.close();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time:" + (end - start));
   




```


## 初次结果,明显不对?


运行上面的代码,我们可以得到下面的结果,`for`循环插入的效率确实很差,拼接的`sql`效率相对高一点,看到有些资料说拼接`sql`可能会被`mysql`限制,但是我执行到`1000w`的时候,才看到堆内存溢出。






**下面是不正确的结果!!!**


|     插入方式       |   10   | 100   | 1000 |   1w   |   10w   |   100w     | 1000w                         |
| :---------------: | :--: | :--: | :--: | :---: | :----: | :-------: | ---------------------------- |
|     for循环插入     | 387   | 1150 | 7907 | 70026 | 635984 | 太久了... | 太久了...                     |
|     拼接sql插入     | 308   | 320   | 392   |   838   |   3156   |   24948   | OutOfMemoryError: 堆内存溢出 |
|       批处理       | 392   | 917   | 5442 | 51647 | 470666 | 太久了... | 太久了...                     |
| 批处理 + 分批提交 | 359   | 893   | 5275 | 50270 | 472462 | 太久了... | 太久了...                     |






### 拼接sql并没有超过内存


我们看一下`mysql`的限制:


```txt
mysql> show VARIABLES like %max_allowed_packet%;
+---------------------------+------------+
| Variable_name             | Value       |
+---------------------------+------------+
| max_allowed_packet         | 67108864   |
| mysqlx_max_allowed_packet | 67108864   |
| slave_max_allowed_packet   | 1073741824 |
+---------------------------+------------+
3 rows in set (0.12 sec)
```


这`67108864`足足`600`多M,太大了,怪不得不会报错,那我们去改改一下它吧,改完重新测试:


1. 首先在启动`mysql`的情况下,进入容器内,也可以直接在`Docker`桌面版直接点`Cli`图标进入:


```shell
docker exec -it mysql bash
```


2. 进入` /etc/mysql `目录,去修改`my.cnf`文件:


```shell
cd /etc/mysql
```


3. 先按照`vim`,要不编辑不了文件:


```shell
apt-get update
apt-get install vim
```


4. 修改`my.cnf`


```shell
vim my.cnf
```


5. 在最后一行添加`max_allowed_packet=20M`(按`i`编辑,编辑完按`esc`,输入`:wq`退出)


```shell


[mysqld]
pid-file         = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket           = /var/run/mysqld/mysqld.sock
datadir         = /var/lib/mysql
secure-file-priv= NULL
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0


# Custom config should go here
!includedir /etc/mysql/conf.d/
max_allowed_packet=2M
```


6. 退出容器


```shell
# exit
```


7. 查看`mysql`容器`id`


```shell
docker ps -a
```


![image-20211130005909539](https://markdownpicture.oss-cn-qingdao.aliyuncs.com/blog/image-20211130005909539.png)


8. 重启`mysql`


```shell
docker restart c178e8998e68
```


重启成功后查看最大的`max_allowed_pactet`,发现已经修改成功:


```shell
mysql> show VARIABLES like %max_allowed_packet%;
+---------------------------+------------+
| Variable_name             | Value       |
+---------------------------+------------+
| max_allowed_packet         | 2097152     |
| mysqlx_max_allowed_packet | 67108864   |
| slave_max_allowed_packet   | 1073741824 |
+---------------------------+------------+
```


我们再次执行拼接`sql`,发现`100w`的时候,`sql`就达到了`3.6M`左右,超过了我们设置的`2M`,成功的演示抛出了错误:


```shell
org.springframework.dao.TransientDataAccessResourceException:
### Cause: com.mysql.cj.jdbc.exceptions.PacketTooBigException: Packet for query is too large (36,788,583 > 2,097,152). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet variable.
; Packet for query is too large (36,788,583 > 2,097,152). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet variable.; nested exception is com.mysql.cj.jdbc.exceptions.PacketTooBigException: Packet for query is too large (36,788,583 > 2,097,152). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet variable.


```


### 批量处理为什么这么慢?


但是,仔细一看就会发现,上面的方式,怎么批处理的时候,并没有展示出优势了,和`for`循环没有什么区别?这是对的么?






这肯定是不对的,从官方文档中,我们可以看到它会批量更新,不会每次去创建预处理语句,理论是更快的。


![image-20211130011820487](https://markdownpicture.oss-cn-qingdao.aliyuncs.com/blog/image-20211130011820487.png)


然后我发现我的一个最重要的问题:数据库连接 `URL `地址少了**rewriteBatchedStatements=true**


如果我们不写,`MySQL JDBC` 驱动在默认情况下会忽视 `executeBatch()` 语句,我们期望批量执行的一组 `sql` 语句拆散,但是执行的时候是一条一条地发给 `MySQL` 数据库,实际上是单条插入,直接造成较低的性能。我说怎么性能和循环去插入数据差不多。


只有将 `rewriteBatchedStatements` 参数置为 `true`, 数据库驱动才会帮我们批量执行 `SQL`。


正确的数据库连接:


```shell
jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf-8& useSSL=false& allowPublicKeyRetrieval=true& & serverTimezone=UTC& setUnicode=true& characterEncoding=utf8& & nullCatalogMeansCurrent=true& & autoReconnect=true& & allowMultiQueries=true& & & rewriteBatchedStatements=true
```


找到问题之后,我们重新测试批量测试,最终的结果如下:


|     插入方式       |   10   | 100   | 1000 |   1w   |   10w   |               100w               | 1000w                         |
| :---------------: | :--: | :--: | :--: | :---: | :----: | :----------------------------: | ---------------------------- |
|     for循环插入     | 387   | 1150 | 7907 | 70026 | 635984 |           太久了...             | 太久了...                     |
|     拼接sql插入     | 308   | 320   | 392   |   838   |   3156   | 24948(很可能超过sql长度限制) | OutOfMemoryError: 堆内存溢出 |
|   批处理(重点)     | 333   | 323   | 362   |   636   |   1638   |               8978               | OutOfMemoryError: 堆内存溢出 |
| 批处理 + 分批提交 | 359   | 313   | 394   |   630   |   2907   |             18631               | OutOfMemoryError: 堆内存溢出 |






从上面的结果来看,确实批处理是要快很多的,当数量级太大的时候,其实都会超过内存溢出的,批处理加上分批提交并没有变快,和批处理差不多,反而变慢了,提交太多次了,拼接`sql`的方案在数量比较少的时候其实和批处理相差不大,最差的方案就是`for`循环插入数据,这真的特别的耗时。`100`条的时候就已经需要`1s`了,不能选择这种方案。






一开始发现批处理比较慢的时候,真的挺怀疑自己,后面发现是有一个参数,有一种拨开云雾的感觉,知道得越多,不知道的越多。


**【作者简介】**:  
秦怀,公众号【**秦怀杂货店**】作者,技术之路不在一时,山高水长,纵使缓慢,驰而不息。


[剑指Offer全部题解PDF](http://aphysia.cn/archives/jianzhiofferpdf)


[2020年我写了什么?](http://aphysia.cn/archives/2020)


[开源编程笔记](https://damaer.github.io/Coding/#/)最近新的项目写了不少各种 ??insertBatch 的代码,一直有人说,批量插入比循环插入效率高很多,那本文就来实验一下,到底是不是真的?测试环境:??

  • SpringBoot 2.5
  • Mysql 8
  • JDK 8
  • Docker
首先,多条数据的插入,可选的方案:
  • ??foreach??循环插入
  • 拼接??sql??,一次执行
  • 使用批处理功能插入
搭建测试环境`??sql??文件:
drop database IF EXISTS test;
CREATE DATABASE test;
use test;
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` varchar(255) DEFAULT "",
`age` int(11) DEFAULT 0,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

应用的配置文件:
server:
port: 8081
spring:
#数据库连接配置
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf-8& useSSL=false& allowPub

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