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一、引言
在很多项目中,经常会碰到这样的需求,需要对大量数据进行快速存储、查询、删除等操作,特别是在一些针对诸如运营商、银行等大型企业的应用中,这些需求尤为常见。比如智能网中的大量在线并发用户的数据管理、软交换平台中的在线信息交互、宽带/3G等数据网中在线用户行为记录等等。
针对这些情形,我们通常需要选择高性能的数据库产品,而且通常需要使用内存数据库,顾名思义,内存数据库指的是所有的数据访问控制都在内存中进行,这是与磁盘数据库相对而言的,磁盘数据库虽然也有一定的缓存机制,但都不能避免从外设到内存的交换,而这种交换过程对性能的损耗是致命的,目前主流数据库如SYBASE、ORACLE等都有这种缓存机制,如将特定表绑定一定的缓存,从而在一定程度上改善数据吞吐性能。而内存数据库几乎可以完全避免这种内外存数据交换的发生,特别是在物理内存足够大的设备上尤其如此,通常这种数据库也被称为主存数据库(Main Memory DataBase, MMDB)。
二、主存数据库比较
目前比较知名的商业内存数据库有,ORACLE的TimesTen,MCObject的eXtremeDB、韩国的Altibase等,这些数据库产品性能都非常的强劲,当然价格也相当的强劲,在非特大型系统建设时,通常让人望而却步。于是退而求其次,免费开源内存数据库给了我们第二种选择。Berkeley DB,SQLite,MonetDB,FastDB,H2等,不一而足。本文主要针对SQLite和FastDB进行性能测评。
2.1 测试准备
首先,笔者通过对评测数据的调研发现,通常认为,BDB性能不如SQLite,参考“免费的实时数据库,我们该选谁?----BerkeleyDB与SQLite评测对比 ”。
上文中还提到,“据说FastDB很快,但数据库大小不能大于物理内存…”,于是笔者对FastDB产生了兴趣,从FastDB作者的网站看到关于这点的介绍,并不是说数据库大小不能大于物理内存,而是说数据库大小超过物理内存时,性能与不超过时相比会有一定的降低(降低幅度未作说明,估计是不推荐使用)。幸运地是,目前物理内存实在说不上贵,服务器内存在10G之上都是很正常的事情了。因此可以根据具体项目数据量需求来确定是否能使用FastDB,比如并不是所有的表都需要放在内存中。下面即将描述的测试表明,一旦使用FastDB,其性能在免费MMDB产品中绝对可执牛耳。由于已经有人对BDB和SQLite进行过比较,因此下面仅将FastDB与其中的优胜者SQLite进行性能测评。SQLite采用内存模式,即打开数据库使使用“:memory:”参数,此时SQLite不产生数据库文件,所有操作都在内存中,这一点需要特殊说明,与之不同的是,FastDB有两种模式,磁盘模式和无盘模式,前者会产生磁盘文件,后者则与SQLite的内存模式相同。
说是测评,其实过程也很简单,无非是设计测试CASE,编写测试CODE,输出测试RESULT,最后做出结论。通常我们认为带索引的插入耗时相对于查询和删除来说比较长,因此首先来看插入性能。采用一个简单的表来完成接下来的所有测试,表中仅包含两个字段,INTEGER intKey,和VARCHAR strKey。测试平台为Window7 32bit系统(Evaluation Copy 7127),编译器VC6 SP6。在DELL INSPIRON 640m上运行,CPU为Intel Core 2 CPU T5500 @ 1.66GHZ,内存2.5G。
对FastDB(采用磁盘模式),表结构的定义如下:
class _TestTable { public: db_int8 intKey; char const* strKey; TYPE_DESCRIPTOR((KEY(intKey, INDEXED), KEY(strKey, INDEXED))); };
REGISTER(_TestTable);
对SQLite,建表SQL如下:
CREATE TABLE [_TestTable] ( [intKey] INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY, [strKey] VARCHAR(50) NULL)
2.2 不同事务模式下的插入性能比较
2.2.1 FastDB磁盘模式
我们首先按照批量事务处理的模式将intKey从1到nRecords(记录条数),并指定相应的strKey,分别调用相应的接口(均为原始API)插入到两张表中,这里的批量事务处理模式指的是,比如插入10000条记录,插第一条之前开始事务,最后一条之后结束事务。此时在插入不同数目记录时的表现分别如下(一万条、十万条、72万条、一百万条):
批量事务提交:
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