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》
《PostgreSQL 使用 pgbench 测试 sysbench 相关case》
https://www.postgresql.org/docs/10/static/pgbench.html