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对Berkeley DB的性能进行的部分测试

C++BuilderBDB 
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零 环境说明:
    所有的数据插入的都是Key=int,Value=int,在循环中递增的.
    本机NTFS的默认簇大小为4K.
    本机配置仅仅影响绝对值.相对值是可比较的:
        OS=WinXP SP2;RAM=1G;CPU=AMD Athlon 64 X2 Dual 5000+;Disk=160G  
    测试的实际数据量为:300*10000*2*sizeof(int)/1024/1024~=22.89MByte
    下面所有的测试结果的单位都是秒.
    编译器: C++ builder 6.0(使用bcb编译BDB源码,形成LIB库后,直接链接到测试程序中.没有测试DLL的形式.)
    BDB版本:4.6.21.NC

 

 一 测试页尺寸对读写性能的影响:
    记录数量 =300万 缓存尺寸=0M
读写\页尺寸 1K 2K 4K 8K 16K 32K
B+写 94.94 84.83 82.73 97.16 142.67 232.11
HASH写 346.16 320.41 288.36 295.19 599.66 867.03
B+读 4.22 4.06 3.86 3.91 3.80 3.78
HASH读 8.25 7.94 5.42 5.41 4.99 4.88

结论:页尺寸与文件系统的簇大小相同时,写入性能最佳,读取性能中等.

在0M缓存的时候,B+的性能要比HASH好得多.

 

 

 二 测试cache缓存大小对读写性能的影响:
    记录数量=300万  页尺寸=4K   真实数据量=22.89MByte 数据库文件大小=80M
读写\缓存 0M 10M 20M 40M 80M 160M 320M
B+写 85.06 88.66   133.31   164.81   15.31   15.34   15.27
HASH写 292.91 224.47   180.76   95.28   20.11 20.06 20.05
B+读 3.98 4.17   4.86   9.56   3.83   3.81   3.80  
HASH读 5.53 5.83   5.83 8.16 5.20 5.08 5.16

 

    记录数量=600万  页尺寸=4K   真实数据量=45.78MByte 数据库文件大小=160M
读写\缓存 0M 40M 80M 160M 320M
B+写 259.39   1198.27   1017.94   34.59   34.30  
HASH写 1889.32   1279.95 563.12   40.67 40.89
B+读 7.89   14.02 22.84   7.97   8.03  
HASH读 11.17   16.81 11.66 10.39 10.88

 

结论:
    对于缓存大于数据库文件尺寸的时候,没有太多可说的,操作都在内存中,速度非常快.   
    对于大数据量的读取,两组对比都比较清晰的说明了一点:缓存的大小对读取记录的性能影响不是很大.
    对于大数据量的写入,缓存对性能的影响就非常可观了,基本可以肯定的是,HASH库缓存越大写入速度越快.   而奇怪的是,B+库在缓存不足的时候,性能反而比0缓存时还要差很多!!
    总的来说,在我的这些测试中,B+与HASH数据库的性能差异很大.
    对于缓存大于物理内存的情况未做测试,估计对性能不会有好的影响,毕竟在这种情况下,效率的瓶颈都是在磁盘的IO上.
测试的核心代码如下:
  
#include <db_cxx.h>
#define	DATABASE	"access.db"
//tcount=记录数为多少万次,DbType=数据库类型,psize=页尺寸K,csize=缓存尺寸M
void run(int tcount,DBTYPE DbType,size_t psize,size_t csize)
{
	remove(DATABASE);
	Db db(0, 0);

	db.set_errpfx("AccessExample");
	db.set_pagesize(1024*psize);
	db.set_cachesize(0, 1024*1024*csize, 0);
	db.open(NULL, DATABASE, NULL, DbType, DB_CREATE|DB_THREAD, 0664);

    int testcount=10000*tcount;
    size_t tick1=GetTickCount();
	for (int i=0;i<testcount;i++)
    {
		Dbt key(&i,sizeof(int));
		Dbt data(&i,sizeof(int));
		db.put(0, &key, &data, DB_NOOVERWRITE);
    }
    
    printf("插入结束 %d 万记录,全部用时:%.2f秒\r\n",tcount,(GetTickCount()-tick1)/(float)1000);
    tick1=GetTickCount();
	try
    {
		Dbc *dbcp;
		db.cursor(NULL, &dbcp, 0);
		Dbt key;
		Dbt data;
		while (dbcp->get(&key, &data, DB_NEXT) == 0)
        {
			key.get_data();
			data.get_data();
		}
		dbcp->close();
        printf("遍历结束 %d 万记录,全部用时:%.2f秒\r\n",tcount,(GetTickCount()-tick1)/(float)1000);
        db.sync(0);
	}
	catch (DbException &dbe) {}
	db.close(0);
}
  
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评论
4 楼 h_rain 2009-02-22  
结论:页尺寸与文件系统的簇大小相同时,写入性能最佳,读取性能中等.

缓存用尽后,性能的瓶颈就在于磁盘IO.
BDB内部对IO进行了优化,每次操作都是对"页尺寸"字节进行处理,就是说,读写10字节或100字节的时候,其实都是在"页尺寸"这么大的内存上进行读写,之后一次性将一个页写入磁盘.你给定的页尺寸是8k,但ntfs默认的"簇"大小是4k,所以这样的操作要跨簇进行,效率就低了.

建议根据文件系统的"簇"大小设置BDB的"页尺寸".
这样的话,耗时基本是定长的了.
3 楼 peter_wu 2009-02-20  
观察任务管理器，发现速度快的时候，cache还没有用完，没有IO操作。当内存不再增长，cache用完的时候，IO开始大量读取和写入，速度开始下降。原来如此啊。
2 楼 peter_wu 2009-02-20  
插入一个周期，10w 用时 0.00 秒
插入一个周期，10w 用时 0.92 秒
插入一个周期，10w 用时 1.09 秒
插入一个周期，10w 用时 1.11 秒
插入一个周期，10w 用时 1.14 秒
插入一个周期，10w 用时 1.16 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.14 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.28 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.17 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.26 秒
插入一个周期，10w 用时 1.24 秒
插入一个周期，10w 用时 1.16 秒
插入一个周期，10w 用时 1.17 秒
插入一个周期，10w 用时 1.38 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.16 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.17 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.17 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.28 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.33 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.23 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.20 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.23 秒
插入一个周期，10w 用时 1.42 秒
插入一个周期，10w 用时 1.22 秒
插入一个周期，10w 用时 1.19 秒
插入一个周期，10w 用时 1.27 秒
插入一个周期，10w 用时 5.84 秒
插入一个周期，10w 用时 9.52 秒
插入一个周期，10w 用时 14.03 秒
插入一个周期，10w 用时 15.39 秒
插入一个周期，10w 用时 16.44 秒
插入一个周期，10w 用时 20.39 秒
插入结束 500 万记录,全部用时:156.05秒
遍历结束 500 万记录,全部用时:14.11秒
请按任意键继续. . .
1 楼 peter_wu 2009-02-20  
我改了下代码，发现一个问题，随着时间推移，插入效率下降严重，请问是为什么。

#include <db_cxx.h>  
#include <Windows.h>
#define DATABASE    "access.db"  
void run(int tcount,DBTYPE DbType,size_t psize,size_t csize)  ;
void main(int argc,char * argv[])
{
	run(500,DB_BTREE,8,100);
}


//tcount=记录数为多少万次,DbType=数据库类型,psize=页尺寸K,csize=缓存尺寸M  
void run(int tcount,DBTYPE DbType,size_t psize,size_t csize)  
{  
	remove(DATABASE);  
	Db db(0, 0);  

	db.set_errpfx("AccessExample");  
	db.set_pagesize(1024*psize);  
	db.set_cachesize(0, 1024*1024*csize, 0);  
	db.open(NULL, DATABASE, NULL, DbType, DB_CREATE|DB_THREAD, 0664);  

	int testcount=10000*tcount;  
	size_t tick1=GetTickCount();  

	DWORD inlinetick=tick1;
	for (int i=0;i<testcount;i++)  
	{  
		Dbt key(&i,sizeof(int));  
		Dbt data(&i,sizeof(int));  
		db.put(0, &key, &data, DB_NOOVERWRITE);  
		if (i%100000==0)
		{
			printf("插入一个周期，10w 用时 %.2f 秒\n",(GetTickCount()-inlinetick)/(float)1000);
			inlinetick=GetTickCount();
		}
	}  

	printf("插入结束 %d 万记录,全部用时:%.2f秒\r\n",tcount,(GetTickCount()-tick1)/(float)1000);  
	tick1=GetTickCount();  
	try  
	{  
		Dbc *dbcp;  
		db.cursor(NULL, &dbcp, 0);  
		Dbt key;  
		Dbt data;  
		while (dbcp->get(&key, &data, DB_NEXT) == 0)  
		{  
			key.get_data();  
			data.get_data();  
		}  
		dbcp->close();  
		printf("遍历结束 %d 万记录,全部用时:%.2f秒\r\n",tcount,(GetTickCount()-tick1)/(float)1000);  
		db.sync(0);  
	}  
	catch (DbException &dbe) {}  
	db.close(0);  
}
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