HTAP数据库 PostgreSQL 场景与性能测试之 22 - (OLTP) merge insert|upsert|insert on conflict|合并写入

背景

PostgreSQL是一个历史悠久的数据库，历史可以追溯到1973年，最早由2014计算机图灵奖得主，关系数据库的鼻祖Michael_Stonebraker 操刀设计，PostgreSQL具备与Oracle类似的功能、性能、架构以及稳定性。

PostgreSQL社区的贡献者众多，来自全球各个行业，历经数年，PostgreSQL 每年发布一个大版本，以持久的生命力和稳定性著称。

2017年10月，PostgreSQL 推出10 版本，携带诸多惊天特性，目标是胜任OLAP和OLTP的HTAP混合场景的需求：

《最受开发者欢迎的HTAP数据库PostgreSQL 10特性》

1、多核并行增强

2、fdw 聚合下推

3、逻辑订阅

4、分区

5、金融级多副本

6、json、jsonb全文检索

7、还有插件化形式存在的特性，如 向量计算、JIT、SQL图计算、SQL流计算、分布式并行计算、时序处理、基因测序、化学分析、图像分析 等。

在各种应用场景中都可以看到PostgreSQL的应用：

PostgreSQL近年来的发展非常迅猛，从知名数据库评测网站dbranking的数据库评分趋势，可以看到PostgreSQL向上发展的趋势：

从每年PostgreSQL中国召开的社区会议，也能看到同样的趋势，参与的公司越来越多，分享的公司越来越多，分享的主题越来越丰富，横跨了 传统企业、互联网、医疗、金融、国企、物流、电商、社交、车联网、共享XX、云、游戏、公共交通、航空、铁路、军工、培训、咨询服务等 行业。

接下来的一系列文章，将给大家介绍PostgreSQL的各种应用场景以及对应的性能指标。

环境

环境部署方法参考：

《PostgreSQL 10 + PostGIS + Sharding(pg_pathman) + MySQL(fdw外部表) on ECS 部署指南(适合新用户)》

阿里云 ECS：56核，224G，1.5TB*2 SSD云盘。

操作系统：CentOS 7.4 x64

数据库版本：PostgreSQL 10

PS：ECS的CPU和IO性能相比物理机会打一定的折扣，可以按下降1倍性能来估算。跑物理主机可以按这里测试的性能乘以2来估算。

场景 - merge insert|upsert|insert on conflict|合并写入 (OLTP) 1、背景

合并写入，有则更新，无则写入。

语法如下

Command: INSERT 

Description: create new rows in a table 

Syntax: 

[ WITH [ RECURSIVE ] with_query [, ...] ] 

INSERT INTO table_name [ AS alias ] [ ( column_name [, ...] ) ] 

 [ OVERRIDING { SYSTEM | USER} VALUE ] 

 { DEFAULT VALUES | VALUES ( { expression | DEFAULT } [, ...] ) [, ...] | query } 

 [ ON CONFLICT [ conflict_target ] conflict_action ] 

 [ RETURNING * | output_expression [ [ AS ] output_name ] [, ...] ] 

where conflict_target can be one of: 

 ( { index_column_name | ( index_expression ) } [ COLLATE collation ] [ opclass ] [, ...] ) [ WHERE index_predicate ] 

 ON CONSTRAINT constraint_name 

and conflict_action is one of: 

 DO NOTHING 

 DO UPDATE SET { column_name = { expression | DEFAULT } | 

 ( column_name [, ...] ) = [ ROW ] ( { expression | DEFAULT } [, ...] ) | 

 ( column_name [, ...] ) = ( sub-SELECT ) 

 } [, ...] 

 [ WHERE condition ] 

2、设计

1亿记录的表，有则更新，无则写入。

3、准备测试表

create table t_merge_insert (id int primary key, info text, mod_time timestamp); 

4、准备测试函数(可选) 5、准备测试数据 6、准备测试脚本

vi test.sql 

\set id random(1,100000000) 

insert into t_merge_insert (id,info,mod_time) values (:id, test, now()) on conflict (id) do update set info=excluded.info, mod_time=excluded.mod_time; 

压测

CONNECTS=56 

TIMES=300 

export PGHOST=$PGDATA 

export PGPORT=1999 

export PGUSER=postgres 

export PGPASSWORD=postgres 

export PGDATABASE=postgres 

pgbench -M prepared -n -r -f ./test.sql -P 5 -c $CONNECTS -j $CONNECTS -T $TIMES 

7、测试

transaction type: ./test.sql 

scaling factor: 1 

query mode: prepared 

number of clients: 56 

number of threads: 56 

duration: 300 s 

number of transactions actually processed: 68509750 

latency average = 0.245 ms 

latency stddev = 0.269 ms 

tps = 228349.042012 (including connections establishing) 

tps = 228373.424708 (excluding connections establishing) 

script statistics: 

 - statement latencies in milliseconds: 

 0.001 \set id random(1,100000000) 

 0.244 insert into t_merge_insert (id,info,mod_time) values (:id, test, now()) on conflict (id) do update set info=excluded.info, mod_time=excluded.mod_time; 

包含了插入和更新，统计信息如下

postgres=# select * from pg_stat_all_tables where relname=t_merge_insert;

-[ RECORD 1 ]-------+------------------------------

relid | 71471

schemaname | public

relname | t_merge_insert

seq_scan | 1

seq_tup_read | 0

idx_scan | 74948545

idx_tup_fetch | 22215327

n_tup_ins | 52733218

n_tup_upd | 22215316

n_tup_del | 10

n_tup_hot_upd | 20370349

n_live_tup | 53604412

n_dead_tup | 2127751

n_mod_since_analyze | 0

last_vacuum | 

last_autovacuum | 2017-11-13 14:25:26.359511+08

last_analyze | 

last_autoanalyze | 2017-11-13 14:31:18.914549+08

vacuum_count | 0

autovacuum_count | 1

analyze_count | 0

autoanalyze_count | 7

TPS： 228373 平均响应时间： 0.245 毫秒 参考 

《PostgreSQL、Greenplum 应用案例宝典《如来神掌》 - 目录》

《数据库选型之 - 大象十八摸 - 致 架构师、开发者》

《PostgreSQL 使用 pgbench 测试 sysbench 相关case》

《数据库界的华山论剑 tpc.org》

https://www.postgresql.org/docs/10/static/pgbench.html

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