掘金 后端 ( ) • 2024-06-27 09:45

在大规模的数据迁移过程中,性能问题往往是开发者面临的主要挑战之一。本文将分析一个数据迁移脚本的优化过程,展示如何从 MySQL 数据库迁移数据到 Django 模型表,并探讨优化前后的性能差异。

优化前的脚本分析

优化前的脚本按批次从 MySQL 数据库中读取数据,并将其插入到 Django 模型表中。每次读取的数据量由 batch_size 确定。以下是优化前的关键部分:

fetch_sql = f"""
    SELECT search_rank, search_term,  `period`, report_date 
    FROM hot_search_terms_table 
    WHERE period = '{period}' 
    LIMIT %s OFFSET %s;
"""

每次查询使用 LIMITOFFSET 子句,OFFSET 指定从哪一行开始读取。然而,随着数据量的增加,OFFSET 会导致性能显著下降,因为数据库必须扫描更多行来确定结果集的起点。

优化后的脚本分析

优化后的脚本通过使用递增的主键 ID 进行分页查询,避免了 OFFSET 带来的性能问题。以下是优化后的关键部分:

fetch_sql = f"""
    SELECT id, search_rank, search_term,`period`, report_date 
    FROM hot_search_terms_table 
    WHERE period = %s AND id > %s 
    ORDER BY id ASC 
    LIMIT %s;
"""

通过 WHERE id > %sORDER BY id ASC,我们可以确保每次查询的结果集都是按主键 ID 排序的,性能大大提高,因为数据库可以直接从上一次查询结束的地方开始读取数据。

优化前后的性能比较

优化前的性能问题

  1. 查询性能下降:随着 OFFSET 值的增加,查询性能会显著下降。数据库需要扫描所有的行,直到达到指定的偏移量,然后返回后续的行。
  2. 长时间等待:当数据量较大时,随着偏移量的增加,每次查询所需的时间会变得越来越长。

优化后的性能改进

  1. 高效的分页查询:使用递增的主键 ID 进行分页查询,避免了扫描大量无关行的数据。
  2. 稳定的查询时间:每次查询都只需读取新的数据,无需扫描之前已经处理过的数据行,查询时间稳定且较快。

实施细节

优化前的实现

优化前的实现通过读取偏移量文件来记录上次处理的位置,每次查询都从该位置开始,读取一批数据并插入到 Django 模型表中:

class Command(BaseCommand):
    # 省略部分代码...

    def handle(self, *args, **kwargs):
        try:
            # 连接数据库
            mysql_conn = mysql.connector.connect(**mysql_config)
            mysql_cursor = mysql_conn.cursor()
            # 批次处理
            while True:
                self.stdout.write(self.style.SUCCESS(f"正在获取 {offset} -  {offset + batch_size} 行的数据"))
                zhilin_cursor.execute(fetch_sql, (batch_size, offset))
                batch_data = zhilin_cursor.fetchall()
                if not batch_data:
                    break

                # 转换并插入数据
                objects = [HotSearchTermsReportABA(...) for row in batch_data]
                with transaction.atomic():
                    HotSearchTermsReportABA.objects.bulk_create(objects)
                    offset += batch_size
                    total_rows_transferred += len(batch_data)
                    self.update_last_offset(offset)

        except Error as e:
            # 错误处理
            self.stdout.write(self.style.ERROR(f"传输过程中出现异常:{e}"))

优化后的实现

优化后的实现使用主键 ID 进行分页查询,并记录上次处理的最大 ID:

class Command(BaseCommand):
    # 省略部分代码...

    def handle(self, *args, **kwargs):
        try:
            # 连接数据库
            mysql_conn = mysql.connector.connect(**mysql_config)
            mysql_cursor = mysql_conn.cursor()
            # 批次处理
            while True:
                self.stdout.write(self.style.SUCCESS(f"正在获取 ID 大于 {last_id} 的 {self.batch_size} 行数据"))
                zhilin_cursor.execute(fetch_sql, (period, last_id, self.batch_size))
                batch_data = zhilin_cursor.fetchall()
                if not batch_data:
                    break

                # 转换并插入数据
                objects = [HotSearchTermsReportABA(...) for row in batch_data]
                with transaction.atomic():
                    HotSearchTermsReportABA.objects.bulk_create(objects)
                    last_id = batch_data[-1][0]
                    total_rows_transferred += len(batch_data)
                    self.update_last_id(last_id)

        except Error as e:
            # 错误处理
            self.stdout.write(self.style.ERROR(f"传输过程中出现异常:{e}"))

总结

通过上述优化过程解决了数据量增大导致的查询性能下降问题。具体优化策略包括:

  1. 使用主键 ID 进行分页查询,避免 OFFSET 带来的性能问题。
  2. 确保每次查询只读取新的数据,减少数据库扫描的行数。