CYQ.Data 轻量数据层之路 MDataTable 绑定性能优化之章(十一)

昨天jyk进群后，用Microsoft Application Center Test 对CYQ.Data 框架进行进行了一下压力测试

然后截了几张图上来，只有纯图如下：

1：使用了框架：sql 2000的分页存储过程[临时表分的页]：

2：把存储过程直接换成select语句：

3：他的框架测试结果：

4：这是测试结果了。

以下是说明：

1、DataTable ：714次/秒
2、MDataTable：559 次/秒 （简单存储过程）
3、MDataTable：500 次/秒 （完整存储过程）

简单的说就是自定义的MDataTable性能不够理想，比DataTable还差，那还自定义干什么？直接使用DataTable不就了事了？

当然了，我当时的第一想法，MDataTable是不应该比DataTable慢的，算下体积，关联的类，都比DataTable简化这么多，怎么可能比DataTable性能差呢？

还记得我在发布：CYQ.Data 轻量数据层之路 自定义MDataTable绑定续章(七) 时，在最下面的留言中，有一个测试

示例1：测试代码如下：

        DateTime start = DateTime.Now;
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            MDataTable table = new MDataTable("myTableName");
            table.Columns.Add("Url", SqlDbType.NVarChar);
            table.Columns.Add("Name", SqlDbType.NVarChar);

            MDataRow mdr = table.NewRow();
            mdr[0].Value = "http://cyq1162.cnblogs.com/";
            mdr[1].Value = "路过秋天";
            table.Rows.Add(mdr);
        }
        TimeSpan ts = DateTime.Now - start;
        Response.Write("MDataTable:"+ts.Ticks.ToString() + "<br>");

        DateTime start2 = DateTime.Now;
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            DataTable table = new DataTable("myTableName");
            table.Columns.Add("Url");
            table.Columns.Add("Name");

            DataRow mdr = table.NewRow();
            mdr[0] = "http://cyq1162.cnblogs.com/";
            mdr[1] = "路过秋天";
            table.Rows.Add(mdr);
        }
        TimeSpan ts2 = DateTime.Now - start2;
        Response.Write(" DataTable:"+ts2.Ticks.ToString());

得出的结果是：

1:MDataTable:156250
2: DataTable:1562500
结论：自定义的MDataTable比DataTable速度快10倍。

不过就在回头间，我想到了，速度慢的原因可能在其实现的绑定机制上。

于是，我在上面的测试代码中，从界面拖了两个控件，分别为之绑定控件测试：

示例2：测试代码，看两句加红标注：

        DateTime start = DateTime.Now;
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            MDataTable table = new MDataTable("myTableName");
            table.Columns.Add("Url", SqlDbType.NVarChar);
            table.Columns.Add("Name", SqlDbType.NVarChar);

            MDataRow mdr = table.NewRow();
            mdr[0].Value = "http://cyq1162.cnblogs.com/";
            mdr[1].Value = null;
            table.Rows.Add(mdr);
            gv1.DataSource = table;
            gv1.DataBind();

        }
        TimeSpan ts = DateTime.Now - start;
        Response.Write("MDataTable:"+ts.Ticks.ToString() + "<br>");

        DateTime start2 = DateTime.Now;
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            DataTable table = new DataTable("myTableName");
            table.Columns.Add("Url");
            table.Columns.Add("Name");

            DataRow mdr = table.NewRow();
            mdr[0] = "http://cyq1162.cnblogs.com/";
            mdr[1] = null;
            table.Rows.Add(mdr);
            gv2.DataSource = table;
            gv2.DataBind();
        }
        TimeSpan ts2 = DateTime.Now - start2;
        Response.Write(" DataTable:"+ts2.Ticks.ToString());

得出的结果是：

1：MDataTable:17968750
2：DataTable: 10312500
结论：自定义的MDataTable在绑定时比DataTable慢了0.7倍左右。

虽然得之绑定时比DataTable慢，但具体慢的原因，还是得找出来的。

原因分析一：数据查询速度

第一步测试一下：返回一个MDataTable是不是比返回一个DataTable慢。

同时也怀疑是不是从SqlDataReader隐藏转换到MDataTable时，造成的性能差。

于是把框架简单修改一下，开放了SQLHelper，开放返回DataTable的方法，接着产生了以下的测试代码：

示例3：

        string sql = "select * from Users";
        SQLHelper helper = new SQLHelper();
        DateTime start2 = DateTime.Now;
        for (int j = 0; j < 1000; j++)
        {
            MDataTable mTable = helper.ExeDataReader(sql, false);
        }
        TimeSpan ts2 = DateTime.Now - start2;
        Response.Write("MDataTable:" + ts2.Ticks.ToString());

        DateTime start = DateTime.Now;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            DataTable table = helper.ExeDataTable(sql, false);
        }
        TimeSpan ts = DateTime.Now - start;
        Response.Write("DataTable:" + ts.Ticks.ToString()+"<br>");

        helper.Dispose();

测试结果：

1：MDataTable:1875000
2： DataTable:2656250
结论：直接回返自定义的MDataTable比DataTable 快0.N倍。

从以上结果看出，无论在实例化，还是在查询速度上，自定义的MDataTable都是优于DataTable的。可是结果在绑定时反而变慢了，于是继续分析。

原因分析二：绑定机制

第一步，从实现绑定机制上走，首先自定义的MDataTable走的绑定机制源自DataReader方式，和DataTable不一样，于是产生第一个想法：

用源生的SqlDataReader绑定和DataTable绑定比较，测试代码：

示例4：

        string sql = "select * from Users";
        DateTime start = DateTime.Now;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            SQLHelper  helper = new SQLHelper();
            DataTable table = helper.ExeDataTable(sql, false);
            gv1.DataSource = table;
            gv1.DataBind();
            helper.Dispose();
        }
        TimeSpan ts = DateTime.Now - start;
        Response.Write("DataTable:" + ts.Ticks.ToString() + "<br>");

        DateTime start2 = DateTime.Now;
        for (int j = 0; j < 1000; j++)
        {
            SQLHelper helper = new SQLHelper();
            SqlDataReader reader = helper.ExeDataReader(sql, false);
            gv2.DataSource = reader;
            gv2.DataBind();
            reader.Close();
            helper.Dispose();
        }
        TimeSpan ts2 = DateTime.Now - start2;
        Response.Write("SqlDataReader:" + ts2.Ticks.ToString());

测试结果：

1：     DataTable:10156250
2： SqlDataReader:8437500
结论是：用SqlDataReader绑定比DataTable绑定快一些。

于是，最后得出结论是：还真是我绑定代码写的有问题，导致性能比DataTable差了一点。

三：代码优化之章

既然代码写的不够好，就得优化了。于是接着研究DataReader的绑定接口的实现，发现有这么一些返回代码：

    public override short GetInt16(int i)
    {
        this.ReadColumn(i);
        return this._data[i].Int16;
    }
    public override int GetInt32(int i)
    {
        this.ReadColumn(i);
        return this._data[i].Int32;
    }
    public override long GetInt64(int i)
    {
        this.ReadColumn(i);
        return this._data[i].Int64;
    }

瞬间给了我一些启发，那就是模拟相似的实现方式了：

新建了一个类CellValueType：

并增加所有类型属性，一开始是prop的一个一个敲，累死人了。

internal class CellValueType
{
        public int Int;
        public string String;
        public bool Bool;
        public byte Byte;
        public char Char;
        public long Long;
        public DateTime DateTime;
        public decimal Decimal;
        public double Double;
        public float Float;
        public Type Type;
        public Guid Guid;
        public Int16 Int16;
        public Int32 Int32;
        public Int64 Int64;
        public short Short;
}

接着增加方法，为属性设置值：手动敲这些代码，你说累不累人。

        internal void Set(object value)
        {
            this.Type = value.GetType();
            switch (Type.Name.ToLower())
            {
                case "char":
                    this.Char = (char)value;
                    break;
                case "boolean":
                    this.Bool = (bool)value;
                    break;
                case "byte":
                    this.Byte = (byte)value;
                    break;
                case "datetime":
                    this.DateTime = (DateTime)value;
                    break;
                case "decimal":
                    this.Decimal = (decimal)value;
                    break;
                case "double":
                    this.Double = (double)value;
                    break;
                case "guid":
                    this.Guid = (Guid)value;
                    break;
                case "int16":
                case "uint16":
                    this.Int16 = (Int16)value;
                    break;
                case "int":
                    this.Int = (int)value;
                    break;
                case "int32":
                case "uint32":
                    this.Int32 = (Int32)value;
                    break;
                case "int64":
                case "uint64":
                    this.Int64 = (Int64)value;
                    break;
                case "float":
                case "single":
                    this.Float = (float)value;
                    break;
                case "string":
                    this.String = (string)value;
                    break;
                case "long":
                    this.Long = (long)value;
                    break;
                case "short":
                    this.Short = (short)value;
                    break;
            }
        }

接着在单元格类里增加该类，并在为单元格值赋值时调用此方法：

public class MDataCell
{
        //...能省就省...
        internal CellValueType _CellValueType;
       //...能省就省...

        #region 初始化
        private void Init(CellStruct dataStruct, object value)
        {
            _CellValueType = new CellValueType();
           //...能省就省...
        }
      //...能省就省...
        public object Value
        {
            get
            {

                return _CellValue.Value;
            }
            set
            {
                //...能省就省...
                _CellValueType.Set(value);
            }
         }
}

一切就绪，于是回到MDataTable实现接口的实现之处，写下和DataReader相似的代码：

        public float GetFloat(int i)
        {
            return _Mdr[_Ptr][i]._CellValueType.Float;
        }
        public Guid GetGuid(int i)
        {
            return _Mdr[_Ptr][i]._CellValueType.Guid;
        }
        public short GetInt16(int i)
        {
            return _Mdr[_Ptr][i]._CellValueType.Short;
        }

改完之后，马上测试结果：

用的上面的示例2：

测试结果：

1： MDataTable:8906250
2： DataTable:11093750
结论：MDataTable在绑定时性能终于上去了，超越DataTable了

接着又用示例1：

测试结果：

1：MDataTable:312500
2：DataTable:1718750 
结论是：原来比DataTable快10倍的差距，纯减到5倍多一点。

按理就这么算了，绑定快一点，实例化时不要那么快，也是可以接受的。

不过，还是要抓个问底，究竟是哪句代码影响了性能。

于是继续研究，采取代码注释，步步换回原来的代码测试，终于把性能杀手抓出来了：

        public string GetDataTypeName(int i)
        {
            return DataType.GetDbType(_Mdr[_Ptr][i]._CellStruct.SqlType.ToString()).ToString();
        }
        public Type GetFieldType(int i)
        {
            return Type.GetType("System." + GetDataTypeName(i));
        }

就是这两个家伙了，上面那个家伙还行，下面那个家伙就大大的不行了，Type.GetType方法，大伙自己拈着点用了。

既然抓到了真胸，那我原来的模仿存在的意义好像就不是那么明显了，只要能优化这里，那些模仿可以去掉了，同时又可以恢复原来10倍的性能差距。

当然了，同时我发现通过Value.GetType是有问题的，如果绑定的值是Null，虽然可以判断了事，不过每次对Value取值也不太稳。

于是新生方法又产生了：

为单元结构添加多一个属性，换掉整个CellValueType类。

在构造头部结构时，完成对Type的初始设置，如下：

  /// <summary>
    /// 单元结构属性
    /// </summary>
    public class CellStruct
    {
       //...能省则省...
        internal Type ValueType;
        #region 构造函数
        public CellStruct(string columnName, System.Data.SqlDbType sqlType, bool isReadOnly, bool isCanNull, int maxSize, ParameterDirection paraDirection)
        {
            //...能省则省...
            ValueType = DataType.GetType(sqlType);
        }
        #endregion
    }

同时DataType增加一内部方法用于从SqlType转到Type:[又是手动敲的，累死人罗]

 internal static Type GetType(SqlDbType sqlType)
        {
            switch (sqlType)
            {
                case SqlDbType.BigInt:
                    return typeof(Int64);
                case SqlDbType.Binary:
                case SqlDbType.Image:
                case SqlDbType.Timestamp:
                case SqlDbType.VarBinary:
                    return typeof(Byte);
                case SqlDbType.Bit:
                    return typeof(Boolean);
                case SqlDbType.Text:
                case SqlDbType.Char:
                case SqlDbType.NChar:
                case SqlDbType.NText:
                case SqlDbType.NVarChar:
                case SqlDbType.VarChar:
                    return typeof(String);
                case SqlDbType.SmallDateTime:
                case SqlDbType.DateTimeOffset:
                 case   SqlDbType.DateTime2:
                case SqlDbType.DateTime:
                case SqlDbType.Date:
                    return typeof(DateTime);
                case SqlDbType.Money:
                case SqlDbType.Decimal:
                case SqlDbType.SmallMoney:
                    return typeof(Decimal);
                case SqlDbType.Float:
                    return typeof(double);
                case SqlDbType.Int:
                    return typeof(int);
                case SqlDbType.Real:
                    return typeof(Single);
                case SqlDbType.TinyInt:
                case SqlDbType.SmallInt:
                    return typeof(Int16);
                case SqlDbType.UniqueIdentifier:
                    return typeof(Guid);
                default:
                    return typeof(object);
            }
        }

OK，至此，相关的返回取结构体的Type属性就行了，最后看测试结果：

示例1测试结果：

1:MDataTable:156250
2:DataTable: 1718750 
结论：10倍的差距速度回来了。

对示例2测试结果：

1：MDataTable:8750000
2：DataTable:11093750 
结论：速度上仍超越了DataTable，虽然没超越多少。不过比起之前慢了0.7倍左右到现在反超回来，是一大提升了。

最后结案陈词：

继续欢迎光大群众对本框架的使用与测试，本框架将与时俱进，尽情做到让使用者放心，省心。
欢迎留言讨论。