C#批量插入数据到Sqlserver中的四种方式

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本篇，我将来讲解一下在Sqlserver中批量插入数据。

先创建一个用来测试的数据库和表，为了让插入数据更快，表中主键采用的是GUID，表中没有创建任何索引。GUID必然是比自增长要快的，因为你生成一个GUID算法所花的时间肯定比你从数据表中重新查询上一条记录的ID的值然后再进行加1运算要少。而如果存在索引的情况下，每次插入记录都会进行索引重建，这是非常耗性能的。如果表中无可避免的存在索引，我们可以通过先删除索引，然后批量插入，最后再重建索引的方式来提高效率。

create database CarSYS;    
go    
use CarSYS;    
go 
CREATE TABLE Product(
Id UNIQUEIDENTIFIER PRIMARY KEY,
NAME VARCHAR(50) NOT NULL,
Price DECIMAL(18,2) NOT NULL
)

我们通过SQL脚本来插入数据，常见如下四种方式。

方式一：一条一条插入，性能最差，不建议使用。

INSERT INTO Product(Id,Name,Price) VALUES(newid(),'牛栏1段',160);
INSERT INTO Product(Id,Name,Price) VALUES(newid(),'牛栏2段',260);
......

方式二：insert bulk

语法如下：

    BULK INSERT [ [ 'database_name'.][ 'owner' ].]{ 'table_name' FROM 'data_file' }       
    WITH  (   
            [ BATCHSIZE [ = batch_size ] ],       
            [ CHECK_CONSTRAINTS ],           
            [ CODEPAGE [ = 'ACP' | 'OEM' | 'RAW' | 'code_page' ] ],   
            [ DATAFILETYPE [ = 'char' | 'native'| 'widechar' | 'widenative' ] ],               
            [ FIELDTERMINATOR [ = 'field_terminator' ] ],   
            [ FIRSTROW [ = first_row ] ],   
            [ FIRE_TRIGGERS ],   
            [ FORMATFILE = 'format_file_path' ],   
            [ KEEPIDENTITY ],   
            [ KEEPNULLS ],   
            [ KILOBYTES_PER_BATCH [ = kilobytes_per_batch ] ],      
            [ LASTROW [ = last_row ] ],   
            [ MAXERRORS [ = max_errors ] ],   
            [ ORDER ( { column [ ASC | DESC ] } [ ,...n ] ) ],     
            [ ROWS_PER_BATCH [ = rows_per_batch ] ],   
            [ ROWTERMINATOR [ = 'row_terminator' ] ],             
            [ TABLOCK ],   
    )  

相关参数说明：

BULK INSERT    
   [ database_name . [ schema_name ] . | schema_name . ] [ table_name | view_name ]    
      FROM 'data_file'    
     [ WITH    
        (    
   [ [ , ] BATCHSIZE = batch_size ]    --BATCHSIZE指令来设置在单个事务中可以插入到表中的记录的数量   
   [ [ , ] CHECK_CONSTRAINTS ]     --指定在大容量导入操作期间，必须检查所有对目标表或视图的约束。若没有 CHECK_CONSTRAINTS 选项，则所有 CHECK 和 FOREIGN KEY 约束都将被忽略，并且在此操作之后表的约束将标记为不可信。   
   [ [ , ] CODEPAGE = { 'ACP' | 'OEM' | 'RAW' | 'code_page' } ]  --指定该数据文件中数据的代码页   
   [ [ , ] DATAFILETYPE =    
      { 'char' | 'native'| 'widechar' | 'widenative' } ]  --指定 BULK INSERT 使用指定的数据文件类型值执行导入操作。   
   [ [ , ] FIELDTERMINATOR = 'field_terminator' ]  --标识分隔内容的符号   
   [ [ , ] FIRSTROW = first_row ]    --指定要加载的第一行的行号。默认值是指定数据文件中的第一行   
   [ [ , ] FIRE_TRIGGERS ]     --是否启动触发器   
   [ [ , ] FORMATFILE = 'format_file_path' ]    
   [ [ , ] KEEPIDENTITY ]   --指定导入数据文件中的标识值用于标识列   
   [ [ , ] KEEPNULLS ]    --指定在大容量导入操作期间空列应保留一个空值，而不插入用于列的任何默认值   
   [ [ , ] KILOBYTES_PER_BATCH = kilobytes_per_batch ]    
   [ [ , ] LASTROW = last_row ]   --指定要加载的最后一行的行号   
   [ [ , ] MAXERRORS = max_errors ]   --指定允许在数据中出现的最多语法错误数，超过该数量后将取消大容量导入操作。   
   [ [ , ] ORDER ( { column [ ASC | DESC ] } [ ,...n ] ) ]  --指定数据文件中的数据如何排序   
   [ [ , ] ROWS_PER_BATCH = rows_per_batch ]    
   [ [ , ] ROWTERMINATOR = 'row_terminator' ]   --标识分隔行的符号   
   [ [ , ] TABLOCK ]     --指定为大容量导入操作持续时间获取一个表级锁   
   [ [ , ] ERRORFILE = 'file_name' ]   --指定用于收集格式有误且不能转换为 OLE DB 行集的行的文件。   
        )]   

方式三：INSERT INTO xx select...

INSERT INTO Product(Id,Name,Price)
 SELECT NEWID(),'牛栏1段',160 UNION ALL SELECT NEWID(),'牛栏2段',180 UNION ALL ...... 

方式四：拼接SQL

INSERT INTO Product(Id,Name,Price) VALUES
(newid(),'牛栏1段',160) ,(newid(),'牛栏2段',260) ......

在C#中通过ADO.NET来实现批量操作存在四种与之对应的方式。

方式一：逐条插入

        #region 方式一
        static void InsertOne()
        {
            Console.WriteLine("采用一条一条插入的方式实现");
            Stopwatch sw = new Stopwatch();

            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(StrConnMsg)) //using中会自动Open和Close 连接。
            {
                string sql = "INSERT INTO Product(Id,Name,Price) VALUES(newid(),@p,@d)";
                conn.Open();
                for (int i = 0; i < totalRow; i++)
                {
                    using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, conn))
                    {
                        cmd.Parameters.AddWithValue("@p", "商品" + i);
                        cmd.Parameters.AddWithValue("@d", i);
                        sw.Start();
                        cmd.ExecuteNonQuery();
                        Console.WriteLine(string.Format("插入一条记录，已耗时{0}毫秒", sw.ElapsedMilliseconds));
                    }
                    if (i == getRow)
                    {
                        sw.Stop();
                        break;
                    }
                }
            }
            Console.WriteLine(string.Format("插入{0}条记录，每{4}条的插入时间是{1}毫秒,预估总得插入时间是{2}毫秒，{3}分钟",
 totalRow, sw.ElapsedMilliseconds, ((sw.ElapsedMilliseconds / getRow) * totalRow), GetMinute((sw.ElapsedMilliseconds / getRow * totalRow)), getRow));
        }
        static int GetMinute(long l)
        {
            return (Int32)l / 60000;
        } 
        #endregion

运行结果如下：

 

我们会发现插入100w条记录，预计需要50分钟时间，每插入一条记录大概需要3毫秒左右。

方式二：使用SqlBulk

        #region 方式二
        static void InsertTwo()
        {
            Console.WriteLine("使用Bulk插入的实现方式");
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            DataTable dt = GetTableSchema(); 

            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(StrConnMsg))
            {
                SqlBulkCopy bulkCopy = new SqlBulkCopy(conn);
                bulkCopy.DestinationTableName = "Product";
                bulkCopy.BatchSize = dt.Rows.Count;
                conn.Open();
                sw.Start();

                for (int i = 0; i < totalRow;i++ )
                {
                    DataRow dr = dt.NewRow();
                    dr[0] = Guid.NewGuid();
                    dr[1] = string.Format("商品", i);
                    dr[2] = (decimal)i;
                    dt.Rows.Add(dr);
                }
                    if (dt != null && dt.Rows.Count != 0)
                    {
                        bulkCopy.WriteToServer(dt);
                        sw.Stop();
                    }
                    Console.WriteLine(string.Format("插入{0}条记录共花费{1}毫秒，{2}分钟", totalRow, sw.ElapsedMilliseconds, GetMinute(sw.ElapsedMilliseconds)));
            }
        }
        static DataTable GetTableSchema()
        {
            DataTable dt = new DataTable();
            dt.Columns.AddRange(new DataColumn[] {   
        new DataColumn("Id",typeof(Guid)),  
        new DataColumn("Name",typeof(string)),  
        new DataColumn("Price",typeof(decimal))});
            return dt;
        }
        #endregion

运行结果如下：

插入100w条记录才8s多，是不是很溜。

打开Sqlserver Profiler跟踪，会发现执行的是如下语句：

insert bulk Product ([Id] UniqueIdentifier, [NAME] VarChar(50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS, [Price] Decimal(18,2))

方式三：使用TVPs(表值参数）插入数据

从sqlserver 2008起开始支持TVPs。创建缓存表ProductTemp ，执行如下SQL。

CREATE TYPE ProductTemp AS  TABLE(
Id UNIQUEIDENTIFIER PRIMARY KEY,
NAME VARCHAR(50) NOT NULL,
Price DECIMAL(18,2) NOT NULL
)

执行完成之后，会发现在数据库CarSYS下面多了一张缓存表ProductTemp

可见插入100w条记录共花费了11秒多。

方式四：拼接SQL

此种方法在C#中有限制，一次性只能批量插入1000条，所以就得分段进行插入。

        #region 方式四
        static void InsertFour()
        {
            Console.WriteLine("采用拼接批量SQL插入的方式实现");
            Stopwatch sw = new Stopwatch();

            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(StrConnMsg)) //using中会自动Open和Close 连接。
            {
                conn.Open();
                sw.Start();
                for (int j = 0; j < totalRow / getRow;j++ )
                {
                    StringBuilder sb = new StringBuilder();
                    sb.Append("INSERT INTO Product(Id,Name,Price) VALUES");
                    using (SqlCommand cmd = new SqlCommand())
                    {
                       
                        for (int i = 0; i < getRow; i++)
                        {
                            sb.AppendFormat("(newid(),'商品{0}',{0}),", j*i+i);
                        }
                        cmd.Connection = conn;
                        cmd.CommandText = sb.ToString().TrimEnd(',');
                        cmd.ExecuteNonQuery();
                    }
                }
                sw.Stop();
                Console.WriteLine(string.Format("插入{0}条记录，共耗时{1}毫秒",totalRow,sw.ElapsedMilliseconds));
            }
        }
        #endregion

运行结果如下：

我们可以看到大概花费了10分钟。虽然在方式一的基础上，性能有了较大的提升，但是显然还是不够快。

总结：大数据批量插入方式一和方式四尽量避免使用，而方式二和方式三都是非常高效的批量插入数据方式。其都是通过构建DataTable的方式插入的，而我们知道DataTable是存在内存中的，所以当数据量特别特别大，大到内存中无法一次性存储的时候，可以分段插入。比如需要插入9千万条数据，可以分成9段进行插入，一次插入1千万条。而在for循环中直接进行数据库操作，我们是应该尽量避免的。每一次数据库的连接、打开和关闭都是比较耗时的，虽然在C#中存在数据库连接池，也就是当我们使用using或者conn.Close()，进行释放连接时，其实并没有真正关闭数据库连接，它只是让连接以类似于休眠的方式存在，当再次操作的时候，会从连接池中找一个休眠状态的连接，唤醒它，这样可以有效的提高并发能力，减少连接损耗。而连接池中的连接数，我们都是可以配置的。

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