PostgreSQL native partition 分区表性能优化之 - 动态SQL+服务端绑定变量

简介: 标签 PostgreSQL , 分区表 , native partition , 性能 , pg_pathman , plpgsql , 动态SQL , 服务端绑定变量 , prepare , execute 背景 目前PG的native partition分区性能不佳,一种解决方法是使用pg_pathman插件,另一种方法是业务上直接插分区,还有一种方法是使用UDF函数接口(函数内部使

标签

PostgreSQL , 分区表 , native partition , 性能 , pg_pathman , plpgsql , 动态SQL , 服务端绑定变量 , prepare , execute


背景

目前PG的native partition分区性能不佳,一种解决方法是使用pg_pathman插件,另一种方法是业务上直接插分区,还有一种方法是使用UDF函数接口(函数内部使用prepared statement来降低PARSE CPU开销)。

本文提供的是UDF的例子,以及性能比对。

例子

1、创建分区表

create table p (id int , info text, crt_time timestamp) partition by list (abs(mod(id,128)));    

2、创建128个分区

do language plpgsql $$  
declare  
begin  
  for i in 0..127 loop  
    execute format('create table p%s partition of p for values in (%s)', i, i);  
  end loop;  
end;  
$$;  

直接插分区主表

vi test.sql  
\set id random(1,2000000000)  
insert into p values (:id, 'test', now());  

性能

pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 64 -j 64 -T 120  
  
  
  
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 32 -j 32 -T 120  
progress: 1.0 s, 26287.2 tps, lat 1.178 ms stddev 0.418  
progress: 2.0 s, 27441.8 tps, lat 1.166 ms stddev 0.393  
progress: 3.0 s, 27526.0 tps, lat 1.163 ms stddev 0.398  

批量插性能

vi test.sql  
  
insert into p values (1,'test',now()),(2,'test',now()),(3,'test',now()),(4,'test',now()),(5,'test',now()),(6,'test',now()),(7,'test',now()),(8,'test',now()),(9,'test',now()),(10,'test',now());  
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 32 -j 32 -T 120  
progress: 1.0 s, 26240.5 tps, lat 1.179 ms stddev 0.462  
progress: 2.0 s, 28285.8 tps, lat 1.131 ms stddev 0.393  
progress: 3.0 s, 28185.1 tps, lat 1.135 ms stddev 0.423  
progress: 4.0 s, 28266.1 tps, lat 1.132 ms stddev 0.395  
progress: 5.0 s, 28248.9 tps, lat 1.133 ms stddev 0.438  
progress: 6.0 s, 26739.0 tps, lat 1.197 ms stddev 1.154  
progress: 7.0 s, 28075.1 tps, lat 1.140 ms stddev 0.426  
progress: 8.0 s, 28297.8 tps, lat 1.131 ms stddev 0.384  

使用UDF+绑定变量插分区

1、绑定变量的语法

postgres=# \h prepare  
Command:     PREPARE  
Description: prepare a statement for execution  
Syntax:  
PREPARE name [ ( data_type [, ...] ) ] AS statement  
  
postgres=# \h execute  
Command:     EXECUTE  
Description: execute a prepared statement  
Syntax:  
EXECUTE name [ ( parameter [, ...] ) ]  

2、写一个UDF,使用绑定变量插入

create or replace function ins_p(int, text, timestamp) returns void as $$  
declare  
  suffix text := abs(mod($1,128));  
begin  
  execute format('execute ps%s(%s, %L, %L)', suffix, $1, $2, $3);  
  exception when others then  
    execute format('prepare ps%s(int,text,timestamp) as insert into p%s (id,info,crt_time) values ($1,$2,$3)', suffix, suffix);  
    execute format('execute ps%s(%s, %L, %L)', suffix, $1, $2, $3);  
end;  
$$ language plpgsql strict;  

3、性能

vi test.sql  
  
\set id random(1,2000000000)  
select ins_p(:id, 'test', now()::timestamp);  
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 32 -j 32 -T 120  
progress: 1.0 s, 192814.1 tps, lat 0.161 ms stddev 0.092  
progress: 2.0 s, 205480.6 tps, lat 0.156 ms stddev 0.061  
progress: 3.0 s, 209206.4 tps, lat 0.153 ms stddev 0.058  
progress: 4.0 s, 206333.8 tps, lat 0.155 ms stddev 0.061  

如果是BATCH写入,可以改一下这个UDF如下

create or replace function ins_p(int, text, timestamp) returns void as $$  
declare  
  suffix text := abs(mod($1,128));  
begin  
  execute format('execute ps%s(%s, %L, %L)', suffix, $1, $2, $3);  
  exception when others then  
    execute format('prepare ps%s(int,text,timestamp) as insert into p%s (id,info,crt_time) values ($1,$2,$3)', suffix, suffix);  
    execute format('execute ps%s(%s, %L, %L)', suffix, $1, $2, $3);  
end;  
$$ language plpgsql strict;  
create or replace function ins_p_batch(p[]) returns void as $$  
declare  
  i p;  
begin  
  foreach i in array $1 loop  
    perform ins_p(i.id, i.info, i.crt_time);  
  end loop;  
end;  
$$ language plpgsql strict;  

batch使用举例

postgres=# select count(*) from p;  
  count     
----------  
 28741670  
(1 row)  
  
Time: 390.775 ms  
postgres=# select ins_p_batch((select array_agg(p) from (select p from p limit 10000) t));  
 ins_p_batch   
-------------  
   
(1 row)  
  
Time: 247.861 ms  
postgres=# select count(*) from p;  
  count     
----------  
 28751670  
(1 row)  
  
Time: 383.485 ms  
postgres=# select array_agg(p) from (select p from p limit 10) t;  
-[ RECORD 1 ]-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  
array_agg | {"(1269675648,test,\"2019-01-09 17:08:35.432933\")","(1515917568,test,\"2019-01-09 17:08:35.435001\")","(137413760,test,\"2019-01-09 17:08:35.438484\")","(1750920192,test,\"2019-01-09 17:08:35.443544\")","(849316096,test,\"2019-01-09 17:08:35.448552\")","(891638016,test,\"2019-01-09 17:08:35.449074\")","(320902144,test,\"2019-01-09 17:08:35.449142\")","(95829120,test,\"2019-01-09 17:08:35.453658\")","(358048256,test,\"2019-01-09 17:08:35.454924\")","(1009512320,test,\"2019-01-09 17:08:35.457164\")"}  
  
Time: 1.771 ms  
  
postgres=# select ins_p_batch('{"(1269675648,test,\"2019-01-09 17:08:35.432933\")","(1515917568,test,\"2019-01-09 17:08:35.435001\")","(137413760,test,\"2019-01-09 17:08:35.438484\")","(1750920192,test,\"2019-01-09 17:08:35.443544\")","(849316096,test,\"2019-01-09 17:08:35.448552\")","(891638016,test,\"2019-01-09 17:08:35.449074\")","(320902144,test,\"2019-01-09 17:08:35.449142\")","(95829120,test,\"2019-01-09 17:08:35.453658\")","(358048256,test,\"2019-01-09 17:08:35.454924\")","(1009512320,test,\"2019-01-09 17:08:35.457164\")"}');  
 ins_p_batch   
-------------  
   
(1 row)  
  
Time: 0.841 ms  

性能

vi test.sql  
select ins_p_batch('{"(1269675648,test,\"2019-01-09\")","(1515917568,test,\"2019-01-09\")","(137413760,test,\"2019-01-09\")","(1750920192,test,\"2019-01-09\")","(849316096,test,\"2019-01-09\")","(891638016,test,\"2019-01-09\")","(320902144,test,\"2019-01-09\")","(95829120,test,\"2019-01-09\")","(358048256,test,\"2019-01-09\")","(1009512320,test,\"2019-01-09\")"}');  

一次插10行

pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 32 -j 32 -T 120  
progress: 1.0 s, 41637.4 tps, lat 0.745 ms stddev 0.742  
progress: 2.0 s, 42862.5 tps, lat 0.746 ms stddev 0.614  
progress: 3.0 s, 42417.1 tps, lat 0.754 ms stddev 0.689  
progress: 4.0 s, 42389.5 tps, lat 0.755 ms stddev 0.691  

应用程序直接写分区

性能

vi test.sql  
\set id random(1,2000000000)  
insert into p2 values (2,'test',now());  
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 32 -j 32 -T 120  
progress: 1.0 s, 364350.5 tps, lat 0.085 ms stddev 0.208  
progress: 2.0 s, 379071.4 tps, lat 0.084 ms stddev 0.215  
progress: 3.0 s, 384452.1 tps, lat 0.083 ms stddev 0.188  

性能对比

方法 每秒插入多少行
插分区主表(单条) 2.7万
插分区主表(10条) 28万
应用直接插分区(单条) 38万
使用UDF+动态绑定变量插分区(单条) 20万
使用UDF+动态绑定变量批量查(10条) 42万

另外需要注意,并发越高,直接插主表的性能越差,例如使用64个并发插入时,只有2.1万行/s。

参考

《PostgreSQL 9.x, 10, 11 hash分区表 用法举例》

《分区表锁粒度差异 - pg_pathman VS native partition table》

《PostgreSQL 商用版本EPAS(阿里云ppas(Oracle 兼容版)) - 分区表性能优化 (堪比pg_pathman)》

《PostgreSQL 10 内置分区 vs pg_pathman perf profiling》

《PostgreSQL 9.6 sharding based on FDW & pg_pathman》

《PostgreSQL 9.5+ 高效分区表实现 - pg_pathman》

《PostgreSQL 查询涉及分区表过多导致的性能问题 - 性能诊断与优化(大量BIND, spin lock, SLEEP进程)》

 

免费领取阿里云RDS PostgreSQL实例、ECS虚拟机

相关实践学习
使用PolarDB和ECS搭建门户网站
本场景主要介绍如何基于PolarDB和ECS实现搭建门户网站。
阿里云数据库产品家族及特性
阿里云智能数据库产品团队一直致力于不断健全产品体系,提升产品性能,打磨产品功能,从而帮助客户实现更加极致的弹性能力、具备更强的扩展能力、并利用云设施进一步降低企业成本。以云原生+分布式为核心技术抓手,打造以自研的在线事务型(OLTP)数据库Polar DB和在线分析型(OLAP)数据库Analytic DB为代表的新一代企业级云原生数据库产品体系, 结合NoSQL数据库、数据库生态工具、云原生智能化数据库管控平台,为阿里巴巴经济体以及各个行业的企业客户和开发者提供从公共云到混合云再到私有云的完整解决方案,提供基于云基础设施进行数据从处理、到存储、再到计算与分析的一体化解决方案。本节课带你了解阿里云数据库产品家族及特性。
目录
相关文章
|
4月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
阿里云数据库RDS费用价格:MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎收费标准
阿里云RDS数据库支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL、MariaDB,多种引擎优惠上线!MySQL倚天版88元/年,SQL Server 2核4G仅299元/年,PostgreSQL 227元/年起。高可用、可弹性伸缩,安全稳定。详情见官网活动页。
943 152
|
4月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
阿里云数据库RDS支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎
阿里云数据库RDS支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎,提供高性价比、稳定安全的云数据库服务,适用于多种行业与业务场景。
785 156
|
4月前
|
关系型数据库 分布式数据库 数据库
阿里云数据库收费价格:MySQL、PostgreSQL、SQL Server和MariaDB引擎费用整理
阿里云数据库提供多种类型,包括关系型与NoSQL,主流如PolarDB、RDS MySQL/PostgreSQL、Redis等。价格低至21元/月起,支持按需付费与优惠套餐,适用于各类应用场景。
|
7月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
Go语言数据库编程:使用 `database/sql` 与 MySQL/PostgreSQL
Go语言通过`database/sql`标准库提供统一数据库操作接口,支持MySQL、PostgreSQL等多种数据库。本文介绍了驱动安装、连接数据库、基本增删改查操作、预处理语句、事务处理及错误管理等内容,涵盖实际开发中常用的技巧与注意事项,适合快速掌握Go语言数据库编程基础。
602 62
|
10月前
|
SQL
【YashanDB知识库】like 变量的SQL语句应用程序执行效率低与yasql执行效率高
【YashanDB知识库】like 变量的SQL语句应用程序执行效率低与yasql执行效率高
|
7月前
|
SQL 关系型数据库 PostgreSQL
CTE vs 子查询:深入拆解PostgreSQL复杂SQL的隐藏性能差异
本文深入探讨了PostgreSQL中CTE(公共表表达式)与子查询的选择对SQL性能的影响。通过分析两者底层机制,揭示CTE的物化特性及子查询的优化融合优势,并结合多场景案例对比执行效率。最终给出决策指南,帮助开发者根据数据量、引用次数和复杂度选择最优方案,同时提供高级优化技巧和版本演进建议,助力SQL性能调优。
754 1
|
11月前
|
SQL 关系型数据库 OLAP
云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL同一个SQL可以实现向量索引、全文索引GIN、普通索引BTREE混合查询,简化业务实现逻辑、提升查询性能
本文档介绍了如何在AnalyticDB for PostgreSQL中创建表、向量索引及混合检索的实现步骤。主要内容包括:创建`articles`表并设置向量存储格式,创建ANN向量索引,为表增加`username`和`time`列,建立BTREE索引和GIN全文检索索引,并展示了查询结果。参考文档提供了详细的SQL语句和配置说明。
418 2
|
10月前
|
SQL
【YashanDB知识库】收集分区表统计信息采样率小于1导致SQL执行计划走偏
【YashanDB知识库】收集分区表统计信息采样率小于1导致SQL执行计划走偏
|
SQL 关系型数据库 C语言
PostgreSQL SQL扩展 ---- C语言函数(三)
可以用C(或者与C兼容,比如C++)语言编写用户自定义函数(User-defined functions)。这些函数被编译到动态可加载目标文件(也称为共享库)中并被守护进程加载到服务中。“C语言函数”与“内部函数”的区别就在于动态加载这个特性,二者的实际编码约定本质上是相同的(因此,标准的内部函数库为用户自定义C语言函数提供了丰富的示例代码)
|
SQL 存储 关系型数据库
PostgreSQL核心之SQL基础学习
PostgreSQL核心之SQL基础学习
445 3

推荐镜像

更多