Android 和 iOS 上 SQLite 的性能差异

Posted 2023-04-19

【中文标题】Android 和 iOS 上 SQLite 的性能差异

【英文标题】：Performance differences between SQLite on Android and iOS

【发布时间】：2013-04-12 05:59:33

【问题描述】：

我正在尝试为一个项目在 android 和 ios 中的 SQLite 性能之间执行基准测试，与 Android 相比，在 iOS 平台上的性能似乎非常差。

我想要实现的是测量将多行 (5000) 插入 SQLite DB 并在平台之间进行比较的时间。对于 Android，执行所有 5000 次插入需要大约 500 毫秒的结果，但对于 iOS，相同的操作需要 20 秒以上。这怎么可能？

这是我的 iOS 代码（插入部分）的 sn-p，dataArray 是一个包含 5000 个随机 100 字符 NSStrings 的数组：

int numEntries = 5000;
self.dataArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:numEntries];//Array for random data to write to database

//generate random data (100 char strings)
for (int i=0; i<numEntries; i++) 
    [self.dataArray addObject:[self genRandStringLength:100]];


// Get the documents directory
NSArray *dirPaths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);

NSString *docsDir = [dirPaths objectAtIndex:0];

// Build the path to the database file
NSString *databasePath = [[NSString alloc] initWithString:[docsDir stringByAppendingPathComponent: @"benchmark.db"]];

NSString *resultHolder = @"";

//Try to open DB, if file not present, create it
if (sqlite3_open([databasePath UTF8String], &db) == SQLITE_OK)

    sql = @"CREATE TABLE IF NOT EXISTS BENCHMARK(ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, TESTCOLUMN TEXT)";

    //Create table
    if (sqlite3_exec(db, [sql UTF8String], NULL, NULL, NULL) == SQLITE_OK)
        NSLog(@"DB created");
    else
        NSLog(@"Failed to create DB");
    

        //START: INSERT BENCHMARK
        NSDate *startTime = [[NSDate alloc] init];//Get timestamp for insert-timer

        //Insert values in DB, one by one
        for (int i = 0; i<numEntries; i++) 
            sql = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO BENCHMARK (TESTCOLUMN) VALUES('%@')",[self.dataArray objectAtIndex:i]];
            if (sqlite3_exec(db, [sql UTF8String], NULL, NULL, NULL) == SQLITE_OK)
                //Insert successful
            
        

        //Append time consumption to display string
        resultHolder = [resultHolder stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"5000 insert ops took %f sec\n", [startTime timeIntervalSinceNow]]];

        //END: INSERT BENCHMARK

Android代码sn-p：

           // SETUP
           long startTime, finishTime;

        // Get database object
            BenchmarkOpenHelper databaseHelper = new BenchmarkOpenHelper(getApplicationContext());
            SQLiteDatabase database = databaseHelper.getWritableDatabase();

            // Generate array containing random data
            int rows = 5000;
            String[] rowData = new String[rows];
            int dataLength = 100;

            for (int i=0; i<rows; i++) 
                rowData[i] = generateRandomString(dataLength);
            

            // FIRST TEST: Insertion
            startTime = System.currentTimeMillis();

            for(int i=0; i<rows; i++) 
                database.rawQuery("INSERT INTO BENCHMARK (TESTCOLUMN) VALUES(?)", new String[] rowData[i]);
            

            finishTime = System.currentTimeMillis();
            result += "Insertion test took: " + String.valueOf(finishTime-startTime) + "ms \n";
            // END FIRST TEST

【参考方案1】：

在 iOS 上，除了 StilesCrisis 讨论的 BEGIN/COMMIT 更改，它提供了最显着的性能差异，如果你想进一步优化你的 iOS 性能，可以考虑准备一次 SQL，然后重复调用 @ 987654323@、sqlite3_step 和 sqlite3_reset。在这种情况下，它似乎使它快了大约两倍。

因此，这是我使用 sqlite3_exec 对现有 iOS 逻辑的再现（每次都使用 stringWithFormat 和 %@ 手动构建 SQL）：

- (void)insertWithExec

    NSDate *startDate = [NSDate date];

    NSString *sql;

    if (sqlite3_exec(database, "BEGIN", NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK)
        NSLog(@"%s: begin failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

    for (NSString *value in dataArray)
    
        sql = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO BENCHMARK (TESTCOLUMN) VALUES('%@')", value];
        if (sqlite3_exec(database, [sql UTF8String], NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK)
            NSLog(@"%s: exec failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));
    

    if (sqlite3_exec(database, "COMMIT", NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK)
        NSLog(@"%s: commit failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

    NSTimeInterval elapsed = [[NSDate date] timeIntervalSinceDate:startDate];

    // log `elapsed` here

这是代码的优化再现，我只准备一次 SQL，然后使用 sqlite3_bind_text 将我们的数据绑定到您的 Android 代码使用的 SQL 中的同一 ? 占位符：

- (void)insertWithBind

    NSDate *startDate = [NSDate date];

    if (sqlite3_exec(database, "BEGIN", NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK)
        NSLog(@"%s: begin failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

    sqlite3_stmt *statement;

    NSString *sql = @"INSERT INTO BENCHMARK (TESTCOLUMN) VALUES(?)";

    if (sqlite3_prepare_v2(database, [sql UTF8String], -1, &statement, NULL) != SQLITE_OK)
        NSLog(@"%s: prepare failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

    for (NSString *value in dataArray)
    
        if (sqlite3_bind_text(statement, 1, [value UTF8String], -1, NULL) != SQLITE_OK)
            NSLog(@"%s: bind failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

        if (sqlite3_step(statement) != SQLITE_DONE)
            NSLog(@"%s: step failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

        if (sqlite3_reset(statement) != SQLITE_OK)
            NSLog(@"%s: reset failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));
    

    sqlite3_finalize(statement);

    if (sqlite3_exec(database, "COMMIT", NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK)
        NSLog(@"%s: commit failed: %s", __FUNCTION__, sqlite3_errmsg(database));

    NSTimeInterval elapsed = [[NSDate date] timeIntervalSinceDate:startDate];

    // log `elapsed` here

在我的 iPhone 5 上，使用 sqlite3_exec 逻辑（我的 insertWithExec 方法）插入 5,000 条记录需要 280-290 毫秒，而使用 sqlite3_bind_text、sqlite3_step 插入相同的 5,000 条记录需要 110-127 毫秒和sqlite3_reset（我的insertWithBind 方法）。我的数字无法与您的数字相提并论（不同的设备，插入不同的dataValues 对象，我在后台队列中完成了，等等），但值得注意的是，准备一次 SQL 语句所用的时间不到一半，然后只重复绑定、步进和重置调用。

查看 Android 代码，我注意到您正在使用 ? 占位符，因此我假设它也在幕后执行 sqlite3_bind_text（尽管我不知道它是否正在准备一次并绑定/步进/每次重置，或每次重新准备；可能是后者）。

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顺便说一句，作为一般经验法则，您应该始终使用 ? 占位符，就像您在 Android 中所做的那样，而不是使用 stringWithFormat 手动构建 SQL，因为它使您无需手动转义数据中的撇号，保护您免受 SQL 注入攻击等。

【讨论】：

@user2295573 虽然感谢您接受我的回答并很高兴您发现它有帮助，但我认为 99% 的性能问题都可以通过 BEGIN/COMMIT 解决，因此如果出现以下情况我不会生气你接受了 StilesCrisis 的回答。

【参考方案2】：

您需要使用事务——从执行BEGIN 开始并以COMMIT 结束。

这应该会大大提高INSERT 的性能。

http://www.titaniumdevelopment.com.au/blog/2012/01/27/10x-faster-inserts-in-sqlite-using-begin-commit-in-appcelerator-titanium-mobile/

一旦完成，我预计 5000 次插入在两个平台上都会非常快。

这是另一个 *** 答案，其中列出了许多可以提高 SQLite 性能的不同事物，包括使用绑定变量和启用各种 PRAGMA 模式，这些模式以稳健性换取速度：Improve INSERT-per-second performance of SQLite?

【讨论】：

我没有要测试的 Android 设备，所以我不确定。然而，我在 OS X 和 Linux 上使用 SQLite 的经验是，OS X 实际上尊重“刷新到磁盘”的请求，这会导致 I/O 阻塞，而 Linux 只是手动挥动它并不会阻塞。这或许可以解释。

不知何故我觉得 C (iOS) 的方式比 Java (Android) 的方式快一点。

谢谢。我通过同步图灵获得了一些速度！