數據庫中使用自增量字段與Guid字段作主鍵的性能對比

作者: 侯壘  來源: 博客園  發布時間: 2008-12-13 21:04  閱讀: 2632 次  推薦: 0   原文鏈接   [收藏]  

據庫中使用自增量字段與Guid字段主鍵的性能對比

1.概述:

  在我們的數據庫設計中,數據庫的主鍵是必不可少的,主鍵的設計對整個數據庫的設計影響很大.我就對自動增量字段與Guid字段的性能作一下對比,歡迎大家討論.

2.簡介:

  1.自增量字段

      自增量字段每次都會按順序遞增,可以保證在一個表里的主鍵不重復。除非超出了自增字段類型的最大值并從頭遞增,但這幾乎不可能。使用自增量字段來做主鍵是非常簡單的,一般只需在建表時聲明自增屬性即可。

      自增量的值都是需要在系統中維護一個全局的數據值,每次插入數據時即對此次值進行增量取值。當在當量產生唯一標識的并發環境中,每次的增量取值都必須最此全局值加鎖解鎖以保證增量的唯一性。這可能是一個并發的瓶頸,會牽扯一些性能問題。

  在數據庫遷移或者導入數據的時候自增量字段有可能會出現重復,這無疑是一場惡夢(本人已經深受其害).

      如果要搞分布式數據庫的話,這自增量字段就有問題了。因為,在分布式數據庫中,不同數據庫的同名的表可能需要進行同步復制。一個數據庫表的自增量值,就很可能與另一數據庫相同表的自增量值重復了。

  2.uniqueidentifier(Guid)字段

   在MS Sql 數據庫中可以在建立表結構是指定字段類型為uniqueidentifier,并且其默認值可以使用NewID()來生成唯一的Guid(全局唯一標識符).使用NewID生成的比較隨機,如果是SQL 2005可以使用NewSequentialid()來順序生成,在此為了兼顧使用SQL 2000使用了NewID().

  Guid:指在一臺機器上生成的數字,它保證對在同一時空中的所有機器都是唯一的,其算法是通過以太網卡地址、納秒級時間、芯片ID碼和許多可能的數字生成。其格式為:04755396-9A29-4B8C-A38D-00042C1B9028.

   Guid的優點就是生成的id比較唯一,不管是導出數據還是做分步開發都不會出現問題.然而它生成的id比較長,占用的數據庫空間也比較多,隨著外存價格的下降,這個也無需考慮.另外Guid不便于記憶,在這方面不如自動增量字段,在作調試程序的時候不太方便。

3.測試:

  1.測試環境

  操作系統:windows server 2003 R2 Enterprise Edition Service Pack 2

  數據庫:MS SQL 2005

  CPU:Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.40GHz

  內存:DDRⅡ 667  1G

  硬盤:WD 80G

  2.數據庫腳本  

--自增量字段表
CREATE TABLE [dbo].[Table_Id](
    
[Id] [int] IDENTITY(1,1NOT NULL,
    
[Value] [varchar](50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL,
 
CONSTRAINT [PK_Table_Id] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    
[Id] ASC
)WITH (IGNORE_DUP_KEY = OFFON [PRIMARY]
ON [PRIMARY]

GO
--Guid字段表
CREATE TABLE [dbo].[Table_Guid](
    
[Guid] [uniqueidentifier] NOT NULL CONSTRAINT [DF_Table_Guid_Guid]  DEFAULT (newid()),
    
[Value] [varchar](50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL,
 
CONSTRAINT [PK_Table_Guid] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    
[Guid] ASC
)WITH (IGNORE_DUP_KEY = OFFON [PRIMARY]
ON [PRIMARY]

GO

 

  測試代碼  

  1using System;
  2using System.Collections.Generic;
  3using System.Text;
  4using System.Data.SqlClient;
  5using System.Diagnostics;
  6using System.Data;
  7
  8namespace GuidTest
  9{
 10    class Program
 11    
 12        string Connnection = "server=.;database=GuidTest;Integrated Security=true;";
 13        static void Main(string[] args)
 14        {
 15            Program app = new Program();
 16            int Count = 10000;
 17            Console.WriteLine("數據記錄數為{0}",Count);
 18            //自動id增長測試;
 19            Stopwatch WatchId = new Stopwatch();
 20            Console.WriteLine("自動增長id測試");
 21            Console.WriteLine("開始測試");
 22            WatchId.Start();
 23            Console.WriteLine("測試中");
 24
 25            app.Id_InsertTest(Count);
 26            //app.Id_ReadToTable(Count);
 27            //app.Id_Count();
 28
 29            //查詢第300000條記錄;
 30            //app.Id_SelectById();
 31
 32            WatchId.Stop();
 33            Console.WriteLine("時間為{0}毫秒",WatchId.ElapsedMilliseconds);
 34            Console.WriteLine("測試結束");
 35
 36            Console.WriteLine("-----------------------------------------");
 37            //Guid測試;
 38            Console.WriteLine("Guid測試");
 39            Stopwatch WatchGuid = new Stopwatch();
 40            Console.WriteLine("開始測試");
 41            WatchGuid.Start();
 42            Console.WriteLine("測試中");
 43
 44            app.Guid_InsertTest(Count);
 45            //app.Guid_ReadToTable(Count);
 46            //app.Guid_Count();
 47
 48            //查詢第300000條記錄;
 49            //app.Guid_SelectById();
 50
 51            WatchGuid.Stop();
 52            Console.WriteLine("時間為{0}毫秒", WatchGuid.ElapsedMilliseconds);
 53            Console.WriteLine("測試結束");
 54            Console.Read();
 55        }

 56
 57        /// 
 58        /// 自動增長id測試
 59        /// 

 60        private void Id_InsertTest(int count)
 61        {
 62            string InsertSql="insert into Table_Id ([Value]) values ({0})";
 63            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 64            {
 65                conn.Open();
 66                SqlCommand com = new SqlCommand();
 67                for (int i = 0; i < count; i++)
 68                {
 69                    com.Connection = conn;
 70                    com.CommandText = string.Format(InsertSql, i);
 71                    com.ExecuteNonQuery();
 72                }

 73            }

 74        }

 75
 76        /// 
 77        /// 將數據讀到Table
 78        /// 

 79        private void Id_ReadToTable(int count)
 80        {
 81            string ReadSql = "select top " + count.ToString() + " * from Table_Id";
 82            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 83            {
 84                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
 85                SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(com);
 86                DataSet ds = new DataSet();
 87                adapter.Fill(ds);
 88                Console.WriteLine("數據記錄數為:{0}", ds.Tables[0].Rows.Count);
 89            }

 90        }

 91
 92        /// 
 93        /// 數據記錄行數測試
 94        /// 

 95        private void Id_Count()
 96        {
 97            string ReadSql = "select Count(*) from Table_Id";
 98            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 99            {
100                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
101                conn.Open();
102                object CountResult = com.ExecuteScalar();
103                conn.Close();
104                Console.WriteLine("數據記錄數為:{0}",CountResult);
105            }

106        }

107
108        /// 
109        /// 根據id查詢;
110        /// 

111        private void Id_SelectById()
112        {
113            string ReadSql = "select * from Table_Id where Id="+300000;
114            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
115            {
116                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
117                conn.Open();
118                object IdResult = com.ExecuteScalar();
119                Console.WriteLine("Id為{0}", IdResult);
120                conn.Close();
121            }

122        }

123        
124        /// 
125        /// Guid測試;
126        /// 

127        private void Guid_InsertTest(int count)
128        {
129            string InsertSql = "insert into Table_Guid ([Value]) values ({0})";
130            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
131            {
132                conn.Open();
133                SqlCommand com = new SqlCommand();
134                for (int i = 0; i < count; i++)
135                {
136                    com.Connection = conn;
137                    com.CommandText = string.Format(InsertSql, i);
138                    com.ExecuteNonQuery();
139                }

140            }

141        }

142
143        /// 
144        /// Guid格式將數據庫讀到Table
145        /// 

146        private void Guid_ReadToTable(int count)
147        {
148            string ReadSql = "select top "+count.ToString()+" * from Table_GuID";
149            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
150            {
151                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
152                SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(com);
153                DataSet ds = new DataSet();
154                adapter.Fill(ds);
155                Console.WriteLine("數據記錄為:{0}", ds.Tables[0].Rows.Count);
156            }

157        }

158
159        /// 
160        /// 數據記錄行數測試
161        /// 

162        private void Guid_Count()
163        {
164            string ReadSql = "select Count(*) from Table_Guid";
165            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
166            {
167                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
168                conn.Open();
169                object CountResult = com.ExecuteScalar();
170                conn.Close();
171                Console.WriteLine("數據記錄為:{0}", CountResult);
172            }

173        }

174
175        /// 
176        /// 根據Guid查詢;
177        /// 

178        private void Guid_SelectById()
179        {
180            string ReadSql = "select * from Table_Guid where Guid='C1763624-036D-4DB9-A1E4-7E16318C30DE'";
181            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
182            {
183                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
184                conn.Open();
185                object IdResult = com.ExecuteScalar();
186                Console.WriteLine("Guid為{0}", IdResult);
187                conn.Close();
188            }

189        }

190    }

191
192}

193

 

  3.數據庫的插入測試

  測試1

  數據庫量為:100條

  運行結果

 

  測試2

  數據庫量為:10000條

運行結果

 
測試3

  數據庫量為:100000條

運行結果 

 

  測試4

  數據庫量為:500000條

  運行結果

   4.將數據讀到DataSet中

  測試1

  讀取數據量:100

  運行結果

  測試2

  讀取數據量:10000

  運行結果

 

  測試3

  讀取數據量:100000

  運行結果

   測試4

  讀取數據量:500000

  運行結果

 

  4.記錄總數測試

  測試結果

  5.指定條件查詢測試

查詢數據庫中第300000條記錄,數量記錄量為610300.

4.總結:

  使用Guid作主鍵速度并不是很慢,它反而要比使用自動增長型的增量速度還要快.

5.參考:

  http://www.cnblogs.com

  http://www.cnblogs.com/leadzen/archive/2008/05/10/1191010.html

  測試代碼下載

精彩評論:

周強:
對作者的測試環境有點小小的提議:
1.表的字段設計問題。我注意到你的測試表的設計都只有連個字段,一個PK列,一個VALUE。其中VALUE的數據庫類型是Varchar(50).而 在實際插入值的時候,Value所占的實際字節數沒有超過6B。也就是說,對于自增表,一行數據所占用的字節數為少于20B(Id列為int型4字 節,value列少于等于6字節,另外數據行存儲時需要10個字節的系統開銷);而對于GUID表,GUID列占用16個字節,VALUE列少于6字節, 再加10字節的開銷,總數少于等于32字節。也就是說對于自增表,一個數據頁面大約可存儲8060/20=403行(對于你的測試表來說會多余403行, 因為VALUE列占用的字節數小于6)。而對于GUID表,8060/32=251行。為什么要算這個帳呢?因為偏偏GUID列是PK列,當一個頁面存儲 滿以后,再向GUID表插入數據,數據庫就可能要發生分頁操作。從你的測試結果也可以看出來,當插入的數據量逐漸增大的時候,GUID表所消耗的時見反而 曾多了,我估計應該就是這個原因。而自增表在插入的時候,由于獲得自增列的值數據庫要進行一次讀操作,所以,在插入數據量較小的時候,占用的時間比 GUID表多。另外,在實際運用中,一個表的一行數據只占用32字節的情況可能少之又少,GUID做PK列,性能可能下降的更厲害。

2.GUID占用的字節數多了,存儲空間肯定不是問題。但是一個頁面上的記錄數卻少了,也就是說數據庫在讀取的時候,一次IO操作的命中率肯定會減小了。如果表中的數據行數特別巨大,這方面的性能就不得不考慮了

所以,自增和GUID大家看著用,哪個合適用哪個。

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標簽:主鍵 GUID
 
 

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