Firma LINQ wprowadziła .NET jako nowy, potężny język manipulacji danymi. LINQ to SQL w jego ramach umożliwia dość wygodną komunikację z systemem DBMS przy użyciu na przykład Entity Framework. Jednak używając go dość często, programiści zapominają sprawdzić, jakiego rodzaju zapytanie SQL wygeneruje dostawca, z którym można wykonywać zapytania, w twoim przypadku Entity Framework.
Przyjrzyjmy się dwóm głównym punktom na przykładzie.
Aby to zrobić, utwórz testową bazę danych w SQL Server i utwórz w niej dwie tabele, używając następującego zapytania:
Tworzenie tabel
USE [TEST]
GO
SET ANSI_NULLS ON
GO
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO
CREATE TABLE [dbo].[Ref](
[ID] [int] NOT NULL,
[ID2] [int] NOT NULL,
[Name] [nvarchar](255) NOT NULL,
[InsertUTCDate] [datetime] NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Ref] PRIMARY KEY CLUSTERED
(
[ID] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO
ALTER TABLE [dbo].[Ref] ADD CONSTRAINT [DF_Ref_InsertUTCDate] DEFAULT (getutcdate()) FOR [InsertUTCDate]
GO
USE [TEST]
GO
SET ANSI_NULLS ON
GO
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO
CREATE TABLE [dbo].[Customer](
[ID] [int] NOT NULL,
[Name] [nvarchar](255) NOT NULL,
[Ref_ID] [int] NOT NULL,
[InsertUTCDate] [datetime] NOT NULL,
[Ref_ID2] [int] NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Customer] PRIMARY KEY CLUSTERED
(
[ID] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO
ALTER TABLE [dbo].[Customer] ADD CONSTRAINT [DF_Customer_Ref_ID] DEFAULT ((0)) FOR [Ref_ID]
GO
ALTER TABLE [dbo].[Customer] ADD CONSTRAINT [DF_Customer_InsertUTCDate] DEFAULT (getutcdate()) FOR [InsertUTCDate]
GO
Teraz wypełnijmy tabelę Ref, uruchamiając następujący skrypt:
Wypełnianie tabeli Ref
USE [TEST]
GO
DECLARE @ind INT=1;
WHILE(@ind<1200000)
BEGIN
INSERT INTO [dbo].[Ref]
([ID]
,[ID2]
,[Name])
SELECT
@ind
,@ind
,CAST(@ind AS NVARCHAR(255));
SET @ind=@ind+1;
END
GO
W podobny sposób wypełnijmy tabelę Klient, korzystając z poniższego skryptu:
Wypełnianie tabeli Klienci
USE [TEST]
GO
DECLARE @ind INT=1;
DECLARE @ind_ref INT=1;
WHILE(@ind<=12000000)
BEGIN
IF(@ind%3=0) SET @ind_ref=1;
ELSE IF (@ind%5=0) SET @ind_ref=2;
ELSE IF (@ind%7=0) SET @ind_ref=3;
ELSE IF (@ind%11=0) SET @ind_ref=4;
ELSE IF (@ind%13=0) SET @ind_ref=5;
ELSE IF (@ind%17=0) SET @ind_ref=6;
ELSE IF (@ind%19=0) SET @ind_ref=7;
ELSE IF (@ind%23=0) SET @ind_ref=8;
ELSE IF (@ind%29=0) SET @ind_ref=9;
ELSE IF (@ind%31=0) SET @ind_ref=10;
ELSE IF (@ind%37=0) SET @ind_ref=11;
ELSE SET @ind_ref=@ind%1190000;
INSERT INTO [dbo].[Customer]
([ID]
,[Name]
,[Ref_ID]
,[Ref_ID2])
SELECT
@ind,
CAST(@ind AS NVARCHAR(255)),
@ind_ref,
@ind_ref;
SET @ind=@ind+1;
END
GO
W ten sposób otrzymaliśmy dwie tabele, z których jedna zawiera ponad 1 milion wierszy danych, a druga ponad 10 milionów wierszy danych.
Teraz w Visual Studio musisz utworzyć testowy projekt aplikacji konsolowej Visual C# (.NET Framework):
Następnie musisz dodać bibliotekę, aby Entity Framework mogła współdziałać z bazą danych.
Aby go dodać, kliknij projekt prawym przyciskiem myszy i wybierz Zarządzaj pakietami NuGet z menu kontekstowego:
Następnie w wyświetlonym oknie zarządzania pakietami NuGet wpisz w oknie wyszukiwania słowo „Entity Framework”, wybierz pakiet Entity Framework i zainstaluj go:
Następnie w pliku App.config po zamknięciu elementu configSections należy dodać blok:
<connectionStrings>
<add name="DBConnection" connectionString="data source=ИМЯ_ЭКЗЕМПЛЯРА_MSSQL;Initial Catalog=TEST;Integrated Security=True;" providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>
W ConnectionString musisz wprowadzić parametry połączenia.
Utwórzmy teraz 3 interfejsy w oddzielnych plikach:
- Implementacja interfejsu IBaseEntityID
namespace TestLINQ { public interface IBaseEntityID { int ID { get; set; } } } - Implementacja interfejsu IBaseEntityName
namespace TestLINQ { public interface IBaseEntityName { string Name { get; set; } } } - Implementacja interfejsu IBaseNameInsertUTCDate
namespace TestLINQ { public interface IBaseNameInsertUTCDate { DateTime InsertUTCDate { get; set; } } }
Natomiast w osobnym pliku utworzymy dla naszych dwóch encji klasę bazową BaseEntity, która będzie zawierać wspólne pola:
Implementacja klasy bazowej BaseEntity
namespace TestLINQ
{
public class BaseEntity : IBaseEntityID, IBaseEntityName, IBaseNameInsertUTCDate
{
public int ID { get; set; }
public string Name { get; set; }
public DateTime InsertUTCDate { get; set; }
}
}
Następnie utworzymy nasze dwa byty w oddzielnych plikach:
- Implementacja klasy Ref
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema; namespace TestLINQ { [Table("Ref")] public class Ref : BaseEntity { public int ID2 { get; set; } } } - Implementacja klasy Customer
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema; namespace TestLINQ { [Table("Customer")] public class Customer: BaseEntity { public int Ref_ID { get; set; } public int Ref_ID2 { get; set; } } }
Utwórzmy teraz kontekst UserContext w osobnym pliku:
Implementacja klasy UserContex
using System.Data.Entity;
namespace TestLINQ
{
public class UserContext : DbContext
{
public UserContext()
: base("DbConnection")
{
Database.SetInitializer<UserContext>(null);
}
public DbSet<Customer> Customer { get; set; }
public DbSet<Ref> Ref { get; set; }
}
}
Otrzymaliśmy gotowe rozwiązanie do przeprowadzenia testów optymalizacyjnych z LINQ to SQL poprzez EF dla MS SQL Server:
Teraz wprowadź następujący kod do pliku Program.cs:
Plik programu.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace TestLINQ
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (UserContext db = new UserContext())
{
var dblog = new List<string>();
db.Database.Log = dblog.Add;
var query = from e1 in db.Customer
from e2 in db.Ref
where (e1.Ref_ID == e2.ID)
&& (e1.Ref_ID2 == e2.ID2)
select new { Data1 = e1.Name, Data2 = e2.Name };
var result = query.Take(1000).ToList();
Console.WriteLine(dblog[1]);
Console.ReadKey();
}
}
}
}
Następnie uruchommy nasz projekt.
Po zakończeniu pracy na konsoli wyświetli się:
Wygenerowane zapytanie SQL
SELECT TOP (1000)
[Extent1].[Ref_ID] AS [Ref_ID],
[Extent1].[Name] AS [Name],
[Extent2].[Name] AS [Name1]
FROM [dbo].[Customer] AS [Extent1]
INNER JOIN [dbo].[Ref] AS [Extent2] ON ([Extent1].[Ref_ID] = [Extent2].[ID]) AND ([Extent1].[Ref_ID2] = [Extent2].[ID2])
Oznacza to, że ogólnie zapytanie LINQ całkiem dobrze wygenerowało zapytanie SQL do MS SQL Server DBMS.
Zmieńmy teraz warunek AND na OR w zapytaniu LINQ:
Zapytanie LINQ
var query = from e1 in db.Customer
from e2 in db.Ref
where (e1.Ref_ID == e2.ID)
|| (e1.Ref_ID2 == e2.ID2)
select new { Data1 = e1.Name, Data2 = e2.Name };
I ponownie uruchommy naszą aplikację.
Wykonanie zakończy się błędem z powodu czasu wykonania polecenia przekraczającego 30 sekund:
Jeśli spojrzysz na zapytanie wygenerowane przez LINQ:
, możesz upewnić się, że wybór nastąpi poprzez iloczyn kartezjański dwóch zbiorów (tabel):
Wygenerowane zapytanie SQL
SELECT TOP (1000)
[Extent1].[Ref_ID] AS [Ref_ID],
[Extent1].[Name] AS [Name],
[Extent2].[Name] AS [Name1]
FROM [dbo].[Customer] AS [Extent1]
CROSS JOIN [dbo].[Ref] AS [Extent2]
WHERE [Extent1].[Ref_ID] = [Extent2].[ID] OR [Extent1].[Ref_ID2] = [Extent2].[ID2]
Przepiszmy zapytanie LINQ w następujący sposób:
Zoptymalizowane zapytanie LINQ
var query = (from e1 in db.Customer
join e2 in db.Ref
on e1.Ref_ID equals e2.ID
select new { Data1 = e1.Name, Data2 = e2.Name }).Union(
from e1 in db.Customer
join e2 in db.Ref
on e1.Ref_ID2 equals e2.ID2
select new { Data1 = e1.Name, Data2 = e2.Name });
Następnie otrzymujemy następujące zapytanie SQL:
Zapytanie SQL
SELECT
[Limit1].[C1] AS [C1],
[Limit1].[C2] AS [C2],
[Limit1].[C3] AS [C3]
FROM ( SELECT DISTINCT TOP (1000)
[UnionAll1].[C1] AS [C1],
[UnionAll1].[Name] AS [C2],
[UnionAll1].[Name1] AS [C3]
FROM (SELECT
1 AS [C1],
[Extent1].[Name] AS [Name],
[Extent2].[Name] AS [Name1]
FROM [dbo].[Customer] AS [Extent1]
INNER JOIN [dbo].[Ref] AS [Extent2] ON [Extent1].[Ref_ID] = [Extent2].[ID]
UNION ALL
SELECT
1 AS [C1],
[Extent3].[Name] AS [Name],
[Extent4].[Name] AS [Name1]
FROM [dbo].[Customer] AS [Extent3]
INNER JOIN [dbo].[Ref] AS [Extent4] ON [Extent3].[Ref_ID2] = [Extent4].[ID2]) AS [UnionAll1]
) AS [Limit1]
Niestety, w zapytaniach LINQ może istnieć tylko jeden warunek złączenia, więc tutaj można utworzyć równoważne zapytanie, używając dwóch zapytań dla każdego warunku, a następnie łącząc je za pomocą Union, aby usunąć duplikaty między wierszami.
Tak, zapytania będą zazwyczaj nierównoważne, biorąc pod uwagę, że mogą zostać zwrócone pełne zduplikowane wiersze. Jednak w prawdziwym życiu kompletne zduplikowane linie nie są potrzebne i ludzie próbują się ich pozbyć.
Porównajmy teraz plany wykonania tych dwóch zapytań:
- dla CROSS JOIN średni czas wykonania wynosi 195 sekund:
- dla INNER JOIN-UNION średni czas wykonania wynosi niecałe 24 sekundy:
Jak widać z wyników, dla dwóch tabel zawierających miliony rekordów zoptymalizowane zapytanie LINQ jest wielokrotnie szybsze niż niezoptymalizowane.
Dla opcji z AND w warunkach zapytanie LINQ w postaci:
Zapytanie LINQ
var query = from e1 in db.Customer
from e2 in db.Ref
where (e1.Ref_ID == e2.ID)
&& (e1.Ref_ID2 == e2.ID2)
select new { Data1 = e1.Name, Data2 = e2.Name };
Prawie zawsze zostanie wygenerowane prawidłowe zapytanie SQL, które będzie działać średnio w ciągu około 1 sekundy:
Również w przypadku manipulacji LINQ to Objects zamiast zapytania takiego jak:
Zapytanie LINQ (pierwsza opcja)
var query = from e1 in seq1
from e2 in seq2
where (e1.Key1==e2.Key1)
&& (e1.Key2==e2.Key2)
select new { Data1 = e1.Data, Data2 = e2.Data };
możesz użyć zapytania takiego jak:
Zapytanie LINQ (pierwsza opcja)
var query = from e1 in seq1
join e2 in seq2
on new { e1.Key1, e1.Key2 } equals new { e2.Key1, e2.Key2 }
select new { Data1 = e1.Data, Data2 = e2.Data };
gdzie:
Definiowanie dwóch tablic
Para[] seq1 = new[] { new Para { Key1 = 1, Key2 = 2, Data = "777" }, new Para { Key1 = 2, Key2 = 3, Data = "888" }, new Para { Key1 = 3, Key2 = 4, Data = "999" } };
Para[] seq2 = new[] { new Para { Key1 = 1, Key2 = 2, Data = "777" }, new Para { Key1 = 2, Key2 = 3, Data = "888" }, new Para { Key1 = 3, Key2 = 5, Data = "999" } };
, a typ Para definiuje się następująco:
Definicja typu para
class Para
{
public int Key1, Key2;
public string Data;
}
Dlatego zbadaliśmy niektóre aspekty optymalizacji zapytań LINQ do MS SQL Server.
Niestety, nawet doświadczeni i czołowi programiści .NET zapominają, że muszą zrozumieć, co robią instrukcje, których używają za kulisami. W przeciwnym razie stają się konfiguratorami i mogą w przyszłości podłożyć bombę zegarową zarówno przy skalowaniu rozwiązania programowego, jak i przy niewielkich zmianach zewnętrznych warunków środowiskowych.
Przeprowadzono także krótki przegląd .
Znajdują się tu źródła do testu - sam projekt, utworzenie tabel w bazie TEST, a także wypełnienie tych tabel danymi .
Również w tym repozytorium, w folderze Plany, znajdują się plany wykonania zapytań z warunkami OR.
Źródło: www.habr.com