几种数据库的大数据批量插入

在之前只知道SqlServer支持数据批量插入,殊不知道Oracle、SQLite和MySql也是支持的,不过Oracle需要使用Orace.DataAccess驱动,今天就贴出几种数据库的批量插入解决方法。

首先说一下,IProvider里有一个用于实现批量插入的插件服务接口IBatcherProvider,此接口在前一篇文章中已经提到过了。

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/// <summary>

    /// 提供数据批量处理的方法。 /// </summary>

    public interface IBatcherProvider : IProviderService { /// <summary>

        ///<see cref="DataTable"/> 的数据批量插入到数据库中。 /// </summary>

        /// <param name="dataTable">要批量插入的 <see cref="DataTable"/></param>

        /// <param name="batchSize">每批次写入的数据量。</param>

        void Insert(DataTable dataTable, int batchSize = 10000); }
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一、SqlServer数据批量插入

SqlServer的批量插入很简单,使用SqlBulkCopy就可以,以下是该类的实现:

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/// <summary>

    /// 为 System.Data.SqlClient 提供的用于批量操作的方法。 /// </summary>

    public sealed class MsSqlBatcher : IBatcherProvider { /// <summary>

        /// 获取或设置提供者服务的上下文。 /// </summary>

        public ServiceContext ServiceContext { get; set; } /// <summary>

        ///<see cref="DataTable"/> 的数据批量插入到数据库中。 /// </summary>

        /// <param name="dataTable">要批量插入的 <see cref="DataTable"/></param>

        /// <param name="batchSize">每批次写入的数据量。</param>

        public void Insert(DataTable dataTable, int batchSize = 10000) { Checker.ArgumentNull(dataTable, "dataTable"); if (dataTable.Rows.Count == 0) { return; } using (var connection = (SqlConnection)ServiceContext.Database.CreateConnection()) { try { connection.TryOpen(); //给表名加上前后导符

                    var tableName = DbUtility.FormatByQuote(ServiceContext.Database.Provider.GetService<ISyntaxProvider>(), dataTable.TableName); using (var bulk = new SqlBulkCopy(connection, SqlBulkCopyOptions.KeepIdentity, null) { DestinationTableName = tableName, BatchSize = batchSize }) { //循环所有列,为bulk添加映射

                        dataTable.EachColumn(c => bulk.ColumnMappings.Add(c.ColumnName, c.ColumnName), c => !c.AutoIncrement); bulk.WriteToServer(dataTable); bulk.Close(); } } catch (Exception exp) { throw new BatcherException(exp); } finally { connection.TryClose(); } } } }
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以上没有使用事务,使用事务在性能上会有一定的影响,如果要使用事务,可以设置SqlBulkCopyOptions.UseInternalTransaction。

二、Oracle数据批量插入

System.Data.OracleClient不支持批量插入,因此只能使用Oracle.DataAccess组件来作为提供者。

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/// <summary>

    /// Oracle.Data.Access 组件提供的用于批量操作的方法。 /// </summary>

    public sealed class OracleAccessBatcher : IBatcherProvider { /// <summary>

        /// 获取或设置提供者服务的上下文。 /// </summary>

        public ServiceContext ServiceContext { get; set; } /// <summary>

        ///<see cref="DataTable"/> 的数据批量插入到数据库中。 /// </summary>

        /// <param name="dataTable">要批量插入的 <see cref="DataTable"/></param>

        /// <param name="batchSize">每批次写入的数据量。</param>

        public void Insert(DataTable dataTable, int batchSize = 10000) { Checker.ArgumentNull(dataTable, "dataTable"); if (dataTable.Rows.Count == 0) { return; } using (var connection = ServiceContext.Database.CreateConnection()) { try { connection.TryOpen(); using (var command = ServiceContext.Database.Provider.DbProviderFactory.CreateCommand()) { if (command == null) { throw new BatcherException(new ArgumentException("command")); } command.Connection = connection; command.CommandText = GenerateInserSql(ServiceContext.Database, command, dataTable); command.ExecuteNonQuery(); } } catch (Exception exp) { throw new BatcherException(exp); } finally { connection.TryClose(); } } } /// <summary>

        /// 生成插入数据的sql语句。 /// </summary>

        /// <param name="database"></param>

        /// <param name="command"></param>

        /// <param name="table"></param>

        /// <returns></returns>

        private string GenerateInserSql(IDatabase database, DbCommand command, DataTable table) { var names = new StringBuilder(); var values = new StringBuilder(); //将一个DataTable的数据转换为数组的数组

            var data = table.ToArray(); //设置ArrayBindCount属性

            command.GetType().GetProperty("ArrayBindCount").SetValue(command, table.Rows.Count, null); var syntax = database.Provider.GetService<ISyntaxProvider>(); for (var i = 0; i < table.Columns.Count; i++) { var column = table.Columns[i]; var parameter = database.Provider.DbProviderFactory.CreateParameter(); if (parameter == null) { continue; } parameter.ParameterName = column.ColumnName; parameter.Direction = ParameterDirection.Input; parameter.DbType = column.DataType.GetDbType(); parameter.Value = data[i]; if (names.Length > 0) { names.Append(","); values.Append(","); } names.AppendFormat("{0}", DbUtility.FormatByQuote(syntax, column.ColumnName)); values.AppendFormat("{0}{1}", syntax.ParameterPrefix, column.ColumnName); command.Parameters.Add(parameter); } return string.Format("INSERT INTO {0}({1}) VALUES ({2})", DbUtility.FormatByQuote(syntax, table.TableName), names, values); } }
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以上最重要的一步,就是将DataTable转为数组的数组表示,即object[][],前数组的上标是列的个数,后数组是行的个数,因此循环Columns将后数组作为Parameter的值,也就是说,参数的值是一个数组。而insert语句与一般的插入语句没有什么不一样。

三、SQLite数据批量插入

SQLite的批量插入只需开启事务就可以了,这个具体的原理不得而知。

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public sealed class SQLiteBatcher : IBatcherProvider { /// <summary>

        /// 获取或设置提供者服务的上下文。 /// </summary>

        public ServiceContext ServiceContext { get; set; } /// <summary>

        ///<see cref="DataTable"/> 的数据批量插入到数据库中。 /// </summary>

        /// <param name="dataTable">要批量插入的 <see cref="DataTable"/></param>

        /// <param name="batchSize">每批次写入的数据量。</param>

        public void Insert(DataTable dataTable, int batchSize = 10000) { Checker.ArgumentNull(dataTable, "dataTable"); if (dataTable.Rows.Count == 0) { return; } using (var connection = ServiceContext.Database.CreateConnection()) { DbTransaction transcation = null; try { connection.TryOpen(); transcation = connection.BeginTransaction(); using (var command = ServiceContext.Database.Provider.DbProviderFactory.CreateCommand()) { if (command == null) { throw new BatcherException(new ArgumentException("command")); } command.Connection = connection; command.CommandText = GenerateInserSql(ServiceContext.Database, dataTable); if (command.CommandText == string.Empty) { return; } var flag = new AssertFlag(); dataTable.EachRow(row => { var first = flag.AssertTrue(); ProcessCommandParameters(dataTable, command, row, first); command.ExecuteNonQuery(); }); } transcation.Commit(); } catch (Exception exp) { if (transcation != null) { transcation.Rollback(); } throw new BatcherException(exp); } finally { connection.TryClose(); } } } private void ProcessCommandParameters(DataTable dataTable, DbCommand command, DataRow row, bool first) { for (var c = 0; c < dataTable.Columns.Count; c++) { DbParameter parameter; //首次创建参数,是为了使用缓存

                if (first) { parameter = ServiceContext.Database.Provider.DbProviderFactory.CreateParameter(); parameter.ParameterName = dataTable.Columns[c].ColumnName; command.Parameters.Add(parameter); } else { parameter = command.Parameters[c]; } parameter.Value = row[c]; } } /// <summary>

        /// 生成插入数据的sql语句。 /// </summary>

        /// <param name="database"></param>

        /// <param name="table"></param>

        /// <returns></returns>

        private string GenerateInserSql(IDatabase database, DataTable table) { var syntax = database.Provider.GetService<ISyntaxProvider>(); var names = new StringBuilder(); var values = new StringBuilder(); var flag = new AssertFlag(); table.EachColumn(column => { if (!flag.AssertTrue()) { names.Append(","); values.Append(","); } names.Append(DbUtility.FormatByQuote(syntax, column.ColumnName)); values.AppendFormat("{0}{1}", syntax.ParameterPrefix, column.ColumnName); }); return string.Format("INSERT INTO {0}({1}) VALUES ({2})", DbUtility.FormatByQuote(syntax, table.TableName), names, values); } }
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 四、MySql数据批量插入

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 /// <summary>

    /// 为 MySql.Data 组件提供的用于批量操作的方法。 /// </summary>

    public sealed class MySqlBatcher : IBatcherProvider { /// <summary>

        /// 获取或设置提供者服务的上下文。 /// </summary>

        public ServiceContext ServiceContext { get; set; } /// <summary>

        ///<see cref="DataTable"/> 的数据批量插入到数据库中。 /// </summary>

        /// <param name="dataTable">要批量插入的 <see cref="DataTable"/></param>

        /// <param name="batchSize">每批次写入的数据量。</param>

        public void Insert(DataTable dataTable, int batchSize = 10000) { Checker.ArgumentNull(dataTable, "dataTable"); if (dataTable.Rows.Count == 0) { return; } using (var connection = ServiceContext.Database.CreateConnection()) { try { connection.TryOpen(); using (var command = ServiceContext.Database.Provider.DbProviderFactory.CreateCommand()) { if (command == null) { throw new BatcherException(new ArgumentException("command")); } command.Connection = connection; command.CommandText = GenerateInserSql(ServiceContext.Database, command, dataTable); if (command.CommandText == string.Empty) { return; } command.ExecuteNonQuery(); } } catch (Exception exp) { throw new BatcherException(exp); } finally { connection.TryClose(); } } } /// <summary>

        /// 生成插入数据的sql语句。 /// </summary>

        /// <param name="database"></param>

        /// <param name="command"></param>

        /// <param name="table"></param>

        /// <returns></returns>

        private string GenerateInserSql(IDatabase database, DbCommand command, DataTable table) { var names = new StringBuilder(); var values = new StringBuilder(); var types = new List<DbType>(); var count = table.Columns.Count; var syntax = database.Provider.GetService<ISyntaxProvider>(); table.EachColumn(c => { if (names.Length > 0) { names.Append(","); } names.AppendFormat("{0}", DbUtility.FormatByQuote(syntax, c.ColumnName)); types.Add(c.DataType.GetDbType()); }); var i = 0; foreach (DataRow row in table.Rows) { if (i > 0) { values.Append(","); } values.Append("("); for (var j = 0; j < count; j++) { if (j > 0) { values.Append(", "); } var isStrType = IsStringType(types[j]); var parameter = CreateParameter(database.Provider, isStrType, types[j], row[j], syntax.ParameterPrefix, i, j); if (parameter != null) { values.Append(parameter.ParameterName); command.Parameters.Add(parameter); } else if (isStrType) { values.AppendFormat("'{0}'", row[j]); } else { values.Append(row[j]); } } values.Append(")"); i++; } return string.Format("INSERT INTO {0}({1}) VALUES {2}", DbUtility.FormatByQuote(syntax, table.TableName), names, values); } /// <summary>

        /// 判断是否为字符串类别。 /// </summary>

        /// <param name="dbType"></param>

        /// <returns></returns>

        private bool IsStringType(DbType dbType) { return dbType == DbType.AnsiString || dbType == DbType.AnsiStringFixedLength || dbType == DbType.String || dbType == DbType.StringFixedLength; } /// <summary>

        /// 创建参数。 /// </summary>

        /// <param name="provider"></param>

        /// <param name="isStrType"></param>

        /// <param name="dbType"></param>

        /// <param name="value"></param>

        /// <param name="parPrefix"></param>

        /// <param name="row"></param>

        /// <param name="col"></param>

        /// <returns></returns>

        private DbParameter CreateParameter(IProvider provider, bool isStrType, DbType dbType, object value, char parPrefix, int row, int col) { //如果生成全部的参数,则速度会很慢,因此,只有数据类型为字符串(包含'号)和日期型时才添加参数

            if ((isStrType && value.ToString().IndexOf('\'') != -1) || dbType == DbType.DateTime) { var name = string.Format("{0}p_{1}_{2}", parPrefix, row, col); var parameter = provider.DbProviderFactory.CreateParameter(); parameter.ParameterName = name; parameter.Direction = ParameterDirection.Input; parameter.DbType = dbType; parameter.Value = value; return parameter; } return null; } }
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MySql的批量插入,是将值全部写在语句的values里,例如,insert batcher(id, name) values(1, '1', 2, '2', 3, '3', ........ 10, '10')。

五、测试

接下来写一个测试用例来看一下使用批量插入的效果。

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[Test] public void TestBatchInsert() { Console.WriteLine(TimeWatcher.Watch(() => InvokeTest(database => { var table = new DataTable("Batcher"); table.Columns.Add("Id", typeof(int)); table.Columns.Add("Name1", typeof(string)); table.Columns.Add("Name2", typeof(string)); table.Columns.Add("Name3", typeof(string)); table.Columns.Add("Name4", typeof(string)); //构造100000条数据

                        for (var i = 0; i < 100000; i++) { table.Rows.Add(i, i.ToString(), i.ToString(), i.ToString(), i.ToString()); } //获取 IBatcherProvider

                        var batcher = database.Provider.GetService<IBatcherProvider>(); if (batcher == null) { Console.WriteLine("不支持批量插入。"); } else { batcher.Insert(table); } //输出batcher表的数据量

                        var sql = new SqlCommand("SELECT COUNT(1) FROM Batcher"); Console.WriteLine("当前共有 {0} 条数据", database.ExecuteScalar(sql)); }))); }
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以下表中列出了四种数据库生成10万条数据各耗用的时间

数据库

耗用时间

MsSql 00:00:02.9376300
Oracle 00:00:01.5155959
SQLite 00:00:01.6275634
MySql 00:00:05.4166891

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