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Java怎么实现几十万条数据插入(30万条数据插入MySQL仅需13秒)

14 人参与  2023年03月24日 08:01  分类 : 《随便一记》  评论

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本文主要讲述通过MyBatis、JDBC等做大数据量数据插入的案例和结果。

30万条数据插入插入数据库验证

实体类、mapper和配置文件定义User实体mapper接口mapper.xml文件jdbc.propertiessqlMapConfig.xml 不分批次直接梭哈循环逐条插入MyBatis实现插入30万条数据JDBC实现插入30万条数据总结
验证的数据库表结构如下:

CREATE TABLE `t_user` (  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户id',  `username` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '用户名称',  `age` int(4) DEFAULT NULL COMMENT '年龄',  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户信息表';

话不多说,开整!

实体类、mapper和配置文件定义

User实体

/** * <p>用户实体</p> * * @Author zjq * @Date 2021/8/3 */@Datapublic class User {    private int id;    private String username;    private int age;}

mapper接口

public interface UserMapper {    /**     * 批量插入用户     * @param userList     */    void batchInsertUser(@Param("list") List<User> userList);}

mapper.xml文件

    <!-- 批量插入用户信息 -->    <insert id="batchInsertUser" parameterType="java.util.List">        insert into t_user(username,age) values        <foreach collection="list" item="item" index="index" separator=",">            (            #{item.username},            #{item.age}            )        </foreach>    </insert>

jdbc.properties

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driverjdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc.username=rootjdbc.password=root

sqlMapConfig.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd"><configuration>    <!--通过properties标签加载外部properties文件-->    <properties resource="jdbc.properties"></properties>    <!--自定义别名-->    <typeAliases>        <typeAlias type="com.zjq.domain.User" alias="user"></typeAlias>    </typeAliases>    <!--数据源环境-->    <environments default="developement">        <environment id="developement">            <transactionManager type="JDBC"></transactionManager>            <dataSource type="POOLED">                <property name="driver" value="${jdbc.driver}"/>                <property name="url" value="${jdbc.url}"/>                <property name="username" value="${jdbc.username}"/>                <property name="password" value="${jdbc.password}"/>            </dataSource>        </environment>    </environments>    <!--加载映射文件-->    <mappers>        <mapper resource="com/zjq/mapper/UserMapper.xml"></mapper>    </mappers></configuration>

不分批次直接梭哈

MyBatis直接一次性批量插入30万条,代码如下:

    @Test    public void testBatchInsertUser() throws IOException {        InputStream resourceAsStream =                Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();        System.out.println("===== 开始插入数据 =====");        long startTime = System.currentTimeMillis();        try {            List<User> userList = new ArrayList<>();            for (int i = 1; i <= 300000; i++) {                User user = new User();                user.setId(i);                user.setUsername("共饮一杯无 " + i);                user.setAge((int) (Math.random() * 100));                userList.add(user);            }            session.insert("batchInsertUser", userList); // 最后插入剩余的数据            session.commit();            long spendTime = System.currentTimeMillis()-startTime;            System.out.println("成功插入 30 万条数据,耗时:"+spendTime+"毫秒");        } finally {            session.close();        }    }

可以看到控制台输出:

Cause: com.mysql.jdbc.PacketTooBigException: Packet for query is too large (27759038 >yun 4194304). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet’ variable.

Cause: com.mysql.jdbc.PacketTooBigException: Packet for query is too large (27759038 >yun 4194304). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet' variable

超出最大数据包限制了,可以通过调整max_allowed_packet限制来提高可以传输的内容,不过由于30万条数据超出太多,这个不可取,梭哈看来是不行了 ???
既然梭哈不行那我们就一条一条循环着插入行不行呢

循环逐条插入

mapper接口和mapper文件中新增单个用户新增的内容如下:

    /**     * 新增单个用户     * @param user     */    void insertUser(User user);
    <!-- 新增用户信息 -->    <insert id="insertUser" parameterType="user">        insert into t_user(username,age) values            (            #{username},            #{age}            )    </insert>

调整执行代码如下:

    @Test    public void testCirculateInsertUser() throws IOException {        InputStream resourceAsStream =                Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();        System.out.println("===== 开始插入数据 =====");        long startTime = System.currentTimeMillis();        try {            for (int i = 1; i <= 300000; i++) {                User user = new User();                user.setId(i);                user.setUsername("共饮一杯无 " + i);                user.setAge((int) (Math.random() * 100));                // 一条一条新增                session.insert("insertUser", user);                session.commit();            }            long spendTime = System.currentTimeMillis()-startTime;            System.out.println("成功插入 30 万条数据,耗时:"+spendTime+"毫秒");        } finally {            session.close();        }    }

执行后可以发现磁盘IO占比飙升,一直处于高位。
在这里插入图片描述

等啊等等啊等,好久还没执行完

ccc.gif
先不管他了太慢了先搞其他的,等会再来看看结果吧。
two thousand year later …
控制台输出如下:
在这里插入图片描述
总共执行了14909367毫秒,换算出来是4小时八分钟。太慢了。。
image.png
???还是优化下之前的批处理方案吧

MyBatis实现插入30万条数据

先清理表数据,然后优化批处理执行插入:

-- 清空用户表TRUNCATE table  t_user;

以下是通过 MyBatis 实现 30 万条数据插入代码实现:

    /**     * 分批次批量插入     * @throws IOException     */    @Test    public void testBatchInsertUser() throws IOException {        InputStream resourceAsStream =                Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();        System.out.println("===== 开始插入数据 =====");        long startTime = System.currentTimeMillis();        int waitTime = 10;        try {            List<User> userList = new ArrayList<>();            for (int i = 1; i <= 300000; i++) {                User user = new User();                user.setId(i);                user.setUsername("共饮一杯无 " + i);                user.setAge((int) (Math.random() * 100));                userList.add(user);                if (i % 1000 == 0) {                    session.insert("batchInsertUser", userList);                    // 每 1000 条数据提交一次事务                    session.commit();                    userList.clear();                    // 等待一段时间                    Thread.sleep(waitTime * 1000);                }            }            // 最后插入剩余的数据            if(!CollectionUtils.isEmpty(userList)) {                session.insert("batchInsertUser", userList);                session.commit();            }            long spendTime = System.currentTimeMillis()-startTime;            System.out.println("成功插入 30 万条数据,耗时:"+spendTime+"毫秒");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            session.close();        }    }

使用了 MyBatis 的批处理操作,将每 1000 条数据放在一个批次中插入,能够较为有效地提高插入速度。同时请注意在循环插入时要带有合适的等待时间和批处理大小,以防止出现内存占用过高等问题。此外,还需要在配置文件中设置合理的连接池和数据库的参数,以获得更好的性能。
CPU和磁盘占用情况
在上面的示例中,我们每插入1000行数据就进行一次批处理提交,并等待10秒钟。这有助于控制内存占用,并确保插入操作平稳进行。
image.png
五十分钟执行完毕,时间主要用在了等待上。

如果低谷时期执行,CPU和磁盘性能又足够的情况下,直接批处理不等待执行:

    /**     * 分批次批量插入     * @throws IOException     */    @Test    public void testBatchInsertUser() throws IOException {        InputStream resourceAsStream =                Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();        System.out.println("===== 开始插入数据 =====");        long startTime = System.currentTimeMillis();        int waitTime = 10;        try {            List<User> userList = new ArrayList<>();            for (int i = 1; i <= 300000; i++) {                User user = new User();                user.setId(i);                user.setUsername("共饮一杯无 " + i);                user.setAge((int) (Math.random() * 100));                userList.add(user);                if (i % 1000 == 0) {                    session.insert("batchInsertUser", userList);                    // 每 1000 条数据提交一次事务                    session.commit();                    userList.clear();                }            }            // 最后插入剩余的数据            if(!CollectionUtils.isEmpty(userList)) {                session.insert("batchInsertUser", userList);                session.commit();            }            long spendTime = System.currentTimeMillis()-startTime;            System.out.println("成功插入 30 万条数据,耗时:"+spendTime+"毫秒");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            session.close();        }    }

则24秒可以完成数据插入操作:
在这里插入图片描述
image.png
可以看到短时CPU和磁盘占用会飙高。
把批处理的量再调大一些调到5000,在执行:
在这里插入图片描述
13秒插入成功30万条,直接芜湖起飞???

JDBC实现插入30万条数据

JDBC循环插入的话跟上面的mybatis逐条插入类似,不再赘述。
以下是 Java 使用 JDBC 批处理实现 30 万条数据插入的示例代码。请注意,该代码仅提供思路,具体实现需根据实际情况进行修改。

    /**     * JDBC分批次批量插入     * @throws IOException     */    @Test    public void testJDBCBatchInsertUser() throws IOException {        Connection connection = null;        PreparedStatement preparedStatement = null;        String databaseURL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";        String user = "root";        String password = "root";        try {            connection = DriverManager.getConnection(databaseURL, user, password);            // 关闭自动提交事务,改为手动提交            connection.setAutoCommit(false);            System.out.println("===== 开始插入数据 =====");            long startTime = System.currentTimeMillis();            String sqlInsert = "INSERT INTO t_user ( username, age) VALUES ( ?, ?)";            preparedStatement = connection.prepareStatement(sqlInsert);            Random random = new Random();            for (int i = 1; i <= 300000; i++) {                preparedStatement.setString(1, "共饮一杯无 " + i);                preparedStatement.setInt(2, random.nextInt(100));                // 添加到批处理中                preparedStatement.addBatch();                if (i % 1000 == 0) {                    // 每1000条数据提交一次                    preparedStatement.executeBatch();                    connection.commit();                    System.out.println("成功插入第 "+ i+" 条数据");                }            }            // 处理剩余的数据            preparedStatement.executeBatch();            connection.commit();            long spendTime = System.currentTimeMillis()-startTime;            System.out.println("成功插入 30 万条数据,耗时:"+spendTime+"毫秒");        } catch (SQLException e) {            System.out.println("Error: " + e.getMessage());        } finally {            if (preparedStatement != null) {                try {                    preparedStatement.close();                } catch (SQLException e) {                    e.printStackTrace();                }            }            if (connection != null) {                try {                    connection.close();                } catch (SQLException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }

ccc.gif
在这里插入图片描述

上述示例代码中,我们通过 JDBC 连接 MySQL 数据库,并执行批处理操作插入数据。具体实现步骤如下:

获取数据库连接。创建 Statement 对象。定义 SQL 语句,使用 PreparedStatement 对象预编译 SQL 语句并设置参数。执行批处理操作。处理剩余的数据。关闭 Statement 和 Connection 对象。

使用setAutoCommit(false) 来禁止自动提交事务,然后在每次批量插入之后手动提交事务。每次插入数据时都新建一个 PreparedStatement 对象以避免状态不一致问题。在插入数据的循环中,每 10000 条数据就执行一次 executeBatch() 插入数据。
另外,需要根据实际情况优化连接池和数据库的相关配置,以防止连接超时等问题。

总结

实现高效的大量数据插入需要结合以下优化策略(建议综合使用):

批处理:批量提交SQL语句可以降低网络传输和处理开销,减少与数据库交互的次数。在Java中可以使用Statement或者PreparedStatement的addBatch()方法来添加多个SQL语句,然后一次性执行executeBatch()方法提交批处理的SQL语句。 在循环插入时带有适当的等待时间批处理大小,从而避免内存占用过高等问题: 设置适当的批处理大小:批处理大小指在一次插入操作中插入多少行数据。如果批处理大小太小,插入操作的频率将很高,而如果批处理大小太大,可能会导致内存占用过高。通常,建议将批处理大小设置为1000-5000行,这将减少插入操作的频率并降低内存占用。采用适当的等待时间:等待时间指在批处理操作之间等待的时间量。等待时间过短可能会导致内存占用过高,而等待时间过长则可能会延迟插入操作的速度。通常,建议将等待时间设置为几秒钟到几十秒钟之间,这将使操作变得平滑且避免出现内存占用过高等问题。可以考虑使用一些内存优化的技巧,例如使用内存数据库或使用游标方式插入数据,以减少内存占用。 总的来说,选择适当的批处理大小和等待时间可以帮助您平稳地进行插入操作,避免出现内存占用过高等问题。 索引: 在大量数据插入前暂时去掉索引,最后再打上,这样可以大大减少写入时候的更新索引的时间。数据库连接池:使用数据库连接池可以减少数据库连接建立和关闭的开销,提高性能。在没有使用数据库连接池的情况,记得在finally中关闭相关连接。数据库参数调整:增加MySQL数据库缓冲区大小、配置高性能的磁盘和I/O等。

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