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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)

2023-08-16 14:48

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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。


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

@Datapublic class User {    private int id;    private String username;    private int age;}

mapper接口

public interface UserMapper {        void batchInsertUser(@Param("list") List userList);}

mapper.xml文件

                insert into t_user(username,age) values                    (            #{item.username},            #{item.age}            )            

jdbc.properties

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

sqlMapConfig.xml

                                                                                                                                                                                

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 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:

        void insertUser(User user);
                insert into t_user(username,age) values            (            #{username},            #{age}            )    

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:

        @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 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:

        @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 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。

        @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:

  1. 获取数据库连接。
  2. 创建 Statement 对象。
  3. 定义 SQL 语句,使用 PreparedStatement 对象预编译 SQL 语句并设置参数。
  4. 执行批处理操作。
  5. 处理剩余的数据。
  6. 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):

  1. 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。
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。

本文内容到此结束了,
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来源地址:https://blog.csdn.net/qq_35427589/article/details/129665307

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