数据库中使用自增量字段与Guid字段作主键的性能对比

据库中使用自增量字段与Guid字段主键的性能对比

1.概述:

　　在我们的数据库设计中，数据库的主键是必不可少的，主键的设计对整个数据库的设计影响很大.我就对自动增量字段与Guid字段的性能作一下对比,欢迎大家讨论.

2.简介:

　　1.自增量字段

      自增量字段每次都会按顺序递增，可以保证在一个表里的主键不重复。除非超出了自增字段类型的最大值并从头递增，但这几乎不可能。使用自增量字段来做主键是非常简单的，一般只需在建表时声明自增属性即可。

      自增量的值都是需要在系统中维护一个全局的数据值，每次插入数据时即对此次值进行增量取值。当在当量产生唯一标识的并发环境中，每次的增量取值都必须最此全局值加锁解锁以保证增量的唯一性。这可能是一个并发的瓶颈，会牵扯一些性能问题。

　　在数据库迁移或者导入数据的时候自增量字段有可能会出现重复,这无疑是一场恶梦(本人已经深受其害).

      如果要搞分布式数据库的话，这自增量字段就有问题了。因为，在分布式数据库中，不同数据库的同名的表可能需要进行同步复制。一个数据库表的自增量值，就很可能与另一数据库相同表的自增量值重复了。

　　2.uniqueidentifier(Guid)字段

　　 在MS Sql 数据库中可以在建立表结构是指定字段类型为uniqueidentifier,并且其默认值可以使用NewID()来生成唯一的Guid(全局唯一标识符).使用NewID生成的比较随机,如果是SQL 2005可以使用NewSequentialid()来顺序生成,在此为了兼顾使用SQL 2000使用了NewID().

　　Guid:指在一台机器上生成的数字，它保证对在同一时空中的所有机器都是唯一的，其算法是通过以太网卡地址、纳秒级时间、芯片ID码和许多可能的数字生成。其格式为:04755396-9A29-4B8C-A38D-00042C1B9028.

　　 Guid的优点就是生成的id比较唯一,不管是导出数据还是做分步开发都不会出现问题.然而它生成的id比较长,占用的数据库空间也比较多,随着外存价格的下降,这个也无需考虑.另外Guid不便于记忆,在这方面不如自动增量字段,在作调试程序的时候不太方便。

3.测试:

　　1.测试环境

　　操作系统:windows server 2003 R2 Enterprise Edition Service Pack 2

　　数据库:MS SQL 2005

　　CPU:Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.40GHz

　　内存:DDRⅡ 667  1G

　　硬盘:WD 80G

　　2.数据库脚本　　

--自增量字段表
CREATE TABLE [dbo].[Table_Id](
    [Id] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [Value] [varchar](50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL,
 CONSTRAINT [PK_Table_Id] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [Id] ASC
)WITH (IGNORE_DUP_KEY = OFF) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]

GO
--Guid字段表
CREATE TABLE [dbo].[Table_Guid](
    [Guid] [uniqueidentifier] NOT NULL CONSTRAINT [DF_Table_Guid_Guid]  DEFAULT (newid()),
    [Value] [varchar](50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL,
 CONSTRAINT [PK_Table_Guid] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [Guid] ASC
)WITH (IGNORE_DUP_KEY = OFF) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]

GO

　　测试代码　　

  1using System;
  2using System.Collections.Generic;
  3using System.Text;
  4using System.Data.SqlClient;
  5using System.Diagnostics;
  6using System.Data;
  7
  8namespace GuidTest
  9{
 10    class Program
 11    { 
 12        string Connnection = "server=.;database=GuidTest;Integrated Security=true;";
 13        static void Main(string[] args)
 14        {
 15            Program app = new Program();
 16            int Count = 10000;
 17            Console.WriteLine("数据记录数为{0}",Count);
 18            //自动id增长测试;
 19            Stopwatch WatchId = new Stopwatch();
 20            Console.WriteLine("自动增长id测试");
 21            Console.WriteLine("开始测试");
 22            WatchId.Start();
 23            Console.WriteLine("测试中");
 24
 25            app.Id_InsertTest(Count);
 26            //app.Id_ReadToTable(Count);
 27            //app.Id_Count();
 28
 29            //查询第300000条记录;
 30            //app.Id_SelectById();
 31
 32            WatchId.Stop();
 33            Console.WriteLine("时间为{0}毫秒",WatchId.ElapsedMilliseconds);
 34            Console.WriteLine("测试结束");
 35
 36            Console.WriteLine("-----------------------------------------");
 37            //Guid测试;
 38            Console.WriteLine("Guid测试");
 39            Stopwatch WatchGuid = new Stopwatch();
 40            Console.WriteLine("开始测试");
 41            WatchGuid.Start();
 42            Console.WriteLine("测试中");
 43
 44            app.Guid_InsertTest(Count);
 45            //app.Guid_ReadToTable(Count);
 46            //app.Guid_Count();
 47
 48            //查询第300000条记录;
 49            //app.Guid_SelectById();
 50
 51            WatchGuid.Stop();
 52            Console.WriteLine("时间为{0}毫秒", WatchGuid.ElapsedMilliseconds);
 53            Console.WriteLine("测试结束");
 54            Console.Read();
 55        }
 56
 57        /**//// 
 58        /// 自动增长id测试
 59        /// 
 60        private void Id_InsertTest(int count)
 61        {
 62            string InsertSql="insert into Table_Id ([Value]) values ({0})";
 63            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 64            {
 65                conn.Open();
 66                SqlCommand com = new SqlCommand();
 67                for (int i = 0; i < count; i++)
 68                {
 69                    com.Connection = conn;
 70                    com.CommandText = string.Format(InsertSql, i);
 71                    com.ExecuteNonQuery();
 72                }
 73            }
 74        }
 75
 76        /**//// 
 77        /// 将数据读到Table
 78        /// 
 79        private void Id_ReadToTable(int count)
 80        {
 81            string ReadSql = "select top " + count.ToString() + " * from Table_Id";
 82            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 83            {
 84                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
 85                SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(com);
 86                DataSet ds = new DataSet();
 87                adapter.Fill(ds);
 88                Console.WriteLine("数据记录数为:{0}", ds.Tables[0].Rows.Count);
 89            }
 90        }
 91
 92        /**//// 
 93        /// 数据记录行数测试
 94        /// 
 95        private void Id_Count()
 96        {
 97            string ReadSql = "select Count(*) from Table_Id";
 98            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
 99            {
100                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
101                conn.Open();
102                object CountResult = com.ExecuteScalar();
103                conn.Close();
104                Console.WriteLine("数据记录数为:{0}",CountResult);
105            }
106        }
107
108        /**//// 
109        /// 根据id查询;
110        /// 
111        private void Id_SelectById()
112        {
113            string ReadSql = "select * from Table_Id where Id="+300000;
114            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
115            {
116                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
117                conn.Open();
118                object IdResult = com.ExecuteScalar();
119                Console.WriteLine("Id为{0}", IdResult);
120                conn.Close();
121            }
122        }
123        
124        /**//// 
125        /// Guid测试;
126        /// 
127        private void Guid_InsertTest(int count)
128        {
129            string InsertSql = "insert into Table_Guid ([Value]) values ({0})";
130            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
131            {
132                conn.Open();
133                SqlCommand com = new SqlCommand();
134                for (int i = 0; i < count; i++)
135                {
136                    com.Connection = conn;
137                    com.CommandText = string.Format(InsertSql, i);
138                    com.ExecuteNonQuery();
139                }
140            }
141        }
142
143        /**//// 
144        /// Guid格式将数据库读到Table
145        /// 
146        private void Guid_ReadToTable(int count)
147        {
148            string ReadSql = "select top "+count.ToString()+" * from Table_GuID";
149            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
150            {
151                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
152                SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(com);
153                DataSet ds = new DataSet();
154                adapter.Fill(ds);
155                Console.WriteLine("数据记录为:{0}", ds.Tables[0].Rows.Count);
156            }
157        }
158
159        /**//// 
160        /// 数据记录行数测试
161        /// 
162        private void Guid_Count()
163        {
164            string ReadSql = "select Count(*) from Table_Guid";
165            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
166            {
167                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
168                conn.Open();
169                object CountResult = com.ExecuteScalar();
170                conn.Close();
171                Console.WriteLine("数据记录为:{0}", CountResult);
172            }
173        }
174
175        /**//// 
176        /// 根据Guid查询;
177        /// 
178        private void Guid_SelectById()
179        {
180            string ReadSql = "select * from Table_Guid where Guid='C1763624-036D-4DB9-A1E4-7E16318C30DE'";
181            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(Connnection))
182            {
183                SqlCommand com = new SqlCommand(ReadSql, conn);
184                conn.Open();
185                object IdResult = com.ExecuteScalar();
186                Console.WriteLine("Guid为{0}", IdResult);
187                conn.Close();
188            }
189        }
190    }
191
192}
193

　　3.数据库的插入测试

　　测试1

　　数据库量为:100条

　　运行结果

　　测试2

　　数据库量为:10000条

运行结果

 
测试3

　　数据库量为:100000条

运行结果 

　　测试4

　　数据库量为:500000条

　　运行结果

 　　4.将数据读到DataSet中

　　测试1

　　读取数据量:100

　　运行结果

　　测试2

　　读取数据量:10000

　　运行结果

　　测试3

　　读取数据量:100000

　　运行结果

 　　测试4

　　读取数据量:500000

　　运行结果

　　4.记录总数测试

　　测试结果

　　5.指定条件查询测试

查询数据库中第300000条记录,数量记录量为610300.

4.总结:

　　使用Guid作主键速度并不是很慢,它反而要比使用自动增长型的增量速度还要快.

5.参考:

　　http://www.cnblogs.com

　　http://www.cnblogs.com/leadzen/archive/2008/05/10/1191010.html

　　测试代码下载

精彩评论：

周强：
对作者的测试环境有点小小的提议：
1.表的字段设计问题。我注意到你的测试表的设计都只有连个字段，一个PK列，一个VALUE。其中VALUE的数据库类型是Varchar(50).而 在实际插入值的时候，Value所占的实际字节数没有超过6B。也就是说，对于自增表，一行数据所占用的字节数为少于20B（Id列为int型4字 节，value列少于等于6字节，另外数据行存储时需要10个字节的系统开销）；而对于GUID表，GUID列占用16个字节，VALUE列少于6字节， 再加10字节的开销，总数少于等于32字节。也就是说对于自增表，一个数据页面大约可存储8060/20=403行（对于你的测试表来说会多余403行， 因为VALUE列占用的字节数小于6）。而对于GUID表，8060/32=251行。为什么要算这个帐呢？因为偏偏GUID列是PK列,当一个页面存储 满以后，再向GUID表插入数据，数据库就可能要发生分页操作。从你的测试结果也可以看出来，当插入的数据量逐渐增大的时候，GUID表所消耗的时见反而 曾多了，我估计应该就是这个原因。而自增表在插入的时候，由于获得自增列的值数据库要进行一次读操作，所以，在插入数据量较小的时候，占用的时间比 GUID表多。另外，在实际运用中，一个表的一行数据只占用32字节的情况可能少之又少，GUID做PK列，性能可能下降的更厉害。

2.GUID占用的字节数多了，存储空间肯定不是问题。但是一个页面上的记录数却少了，也就是说数据库在读取的时候，一次IO操作的命中率肯定会减小了。如果表中的数据行数特别巨大，这方面的性能就不得不考虑了

所以，自增和GUID大家看着用，哪个合适用哪个。