C#、Entity Framework Core & PostgreSql：插入单行需要 20 多秒

Question

我正在使用 Entity Framework Core 和 nuget 包 Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL。

我已阅读所有其他关于缓慢插入 Entity Framework Core 的答案，但没有任何帮助。

using (var db = getNewContext())
{
     db.Table1.Add(Table1Object);
     db.SaveChanges();
}

单次插入大约需要 20 到 30 秒。表中的行数少于 100。我在 using 中放置了秒表开始和停止，以确保时间不是由于上下文初始化。

这是我的表对象类（相关属性名称已更改）：

public partial class Table1Object
{
    public long Id { get; set; }
    public Guid SessionId { get; set; }
    public DateTime Timestamp { get; set; }
    public long MyNumber1 { get; set; }
    public double MyNumber2 { get; set; }
    public double MyNumber3 { get; set; }
    public double MyNumber4 { get; set; }
    public long? ParentId { get; set; }
    public bool MyBool { get; set; }
}

SessionId 用于链接到另一个表（会话表），但我没有在任何地方明确定义外键或任何其他约束。 ParentId 也用于链接回同一张表中的另一行，但我没有为此明确定义约束。

在不同的表上运行等效代码只需不到一秒的时间即可插入一行。 Table2 的列较少，但我不会想到行大小如此不同而产生如此剧烈的效果：

public partial class Table2Object
{
    public int Id { get; set; }
    public DateTime Timestamp { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public double Value { get; set; }
}

使用 Serilog 和 Entity Framework Core 日志记录，您可以看到延迟在“提交事务”步骤中，大约需要 26 秒，插入本身只需要 6 毫秒（为简洁起见，部分日志语句被删减）：

2021-04-08 11:20:36.874 [DBG] 'DataContext' generated a temporary value for the property 'Id.Table1'.
2021-04-08 11:20:36.879 [DBG] Context 'DataContext' started tracking 'Table1' entity.
2021-04-08 11:20:36.880 [DBG] SaveChanges starting for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.881 [DBG] DetectChanges starting for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.905 [DBG] DetectChanges completed for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.906 [DBG] Opening connection to database
2021-04-08 11:20:36.907 [DBG] Opened connection to database
2021-04-08 11:20:36.908 [DBG] Beginning transaction with isolation level 'Unspecified'.
2021-04-08 11:20:36.909 [DBG] Began transaction with isolation level 'ReadCommitted'.
2021-04-08 11:20:36.912 [DBG] Creating DbCommand for 'ExecuteReader'.
2021-04-08 11:20:36.913 [DBG] Created DbCommand for 'ExecuteReader' (0ms).
2021-04-08 11:20:36.914 [DBG] Executing DbCommand [Parameters= ...]
INSERT INTO "Table1" ("SessionId", "Timestamp" ...)
VALUES (@p0, @p1, @p2, @p3, @p4, @p5, @p6, @p7)
RETURNING "Id";
2021-04-08 11:20:36.920 [INF] Executed DbCommand (6ms) Parameters=[...]
INSERT INTO "Table1" ("SessionId", "Timestamp" ...)
VALUES (@p0, @p1, @p2, @p3, @p4, @p5, @p6, @p7)
RETURNING "Id";
2021-04-08 11:20:36.925 [DBG] The foreign key property 'Table1.Id' was detected as changed.
2021-04-08 11:20:36.930 [DBG] A data reader was disposed.
2021-04-08 11:20:36.931 [DBG] Committing transaction.
2021-04-08 11:21:02.729 [DBG] Committed transaction.
2021-04-08 11:21:02.730 [DBG] Closing connection to database

这是插入到 Table2 时的等效日志。插入需要 3 毫秒，提交需要 75 毫秒。这是它应该有多快：

2021-04-08 11:20:36.459 [DBG] 'DataContext' generated a temporary value for the property 'Id.Table2'.
2021-04-08 11:20:36.460 [DBG] Context 'DataContext' started tracking 'Table2' entity.
2021-04-08 11:20:36.461 [DBG] SaveChanges starting for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.462 [DBG] DetectChanges starting for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.463 [DBG] DetectChanges completed for 'DataContext'.
2021-04-08 11:20:36.464 [DBG] Opening connection to database
2021-04-08 11:20:36.465 [DBG] Opened connection to database
2021-04-08 11:20:36.466 [DBG] Beginning transaction with isolation level 'Unspecified'.
2021-04-08 11:20:36.467 [DBG] Began transaction with isolation level 'ReadCommitted'.
2021-04-08 11:20:36.468 [DBG] Creating DbCommand for 'ExecuteReader'.
2021-04-08 11:20:36.469 [DBG] Created DbCommand for 'ExecuteReader' (0ms).
2021-04-08 11:20:36.470 [DBG] Executing DbCommand [Parameters=...]
INSERT INTO "Table2" ("Name", "Timestamp", "Value")
VALUES (@p0, @p1, @p2)
RETURNING "Id";
2021-04-08 11:20:36.472 [INF] Executed DbCommand (3ms) [Parameters=[...]
INSERT INTO "Table2" ("Name", "Timestamp", "Value")
VALUES (@p0, @p1, @p2)
RETURNING "Id";
2021-04-08 11:20:36.474 [DBG] The foreign key property 'Table2.Id' was detected as changed.
2021-04-08 11:20:36.475 [DBG] A data reader was disposed.
2021-04-08 11:20:36.476 [DBG] Committing transaction.
2021-04-08 11:20:36.551 [DBG] Committed transaction.
2021-04-08 11:20:36.552 [DBG] Closing connection to database

除了稍大的行大小之外，我对表格之间的不同之处感到茫然。我已经删除并重新创建了表，以防有任何我不知道的约束、外键、触发器等。

插入生成的“解释”计划：

"Insert on ""Table1""  (cost=0.00..0.01 rows=1 width=81)"
"  ->  Result  (cost=0.00..0.01 rows=1 width=81)"

为 postgresql 启用“显示查询日志”提供的信息量与实体框架日志记录所提供的信息量大致相同：

2021-04-09 12:05:06.559 BST [1979] user1@database LOG:  statement: BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
2021-04-09 12:05:06.560 BST [1979] user1@database LOG:  execute <unnamed>: INSERT INTO "Table1" (...)
    VALUES ($1, $2, $3, $4, $5, $6, $7, $8)
    RETURNING "Id"
2021-04-09 12:05:06.560 BST [1979] user1@database DETAIL:  parameters: $1 = '0.580484961751977', $2 = 'f', $3 = '0.205387434417341', $4 = '18', $5 = '148', $6 = '93c71fb5-836a-486a-8d82-e073743b41cd', $7 = '2021-04-09 11:04:58.123773', $8 = '1.15474773024298'
2021-04-09 12:05:06.565 BST [1979] user1@database LOG:  statement: COMMIT
2021-04-09 12:05:47.352 BST [1443] postgres@database LOG:  statement: /*pga4dash*/
    SELECT 'session_stats' AS chart_name, row_to_json(t) AS chart_data
    FROM ...
    UNION ALL
    SELECT 'tps_stats' AS chart_name, row_to_json(t) AS chart_data
    FROM ...
    UNION ALL
    SELECT 'ti_stats' AS chart_name, row_to_json(t) AS chart_data
    FROM ...
    UNION ALL
    SELECT 'to_stats' AS chart_name, row_to_json(t) AS chart_data
    FROM ...
    UNION ALL
    SELECT 'bio_stats' AS chart_name, row_to_json(t) AS chart_data
    FROM ...
    
2021-04-09 12:05:51.148 BST [1979] user1@database LOG:  statement: DISCARD ALL

您可以看到，在 COMMIT 语句之后，大约 41 秒后，下一个语句才执行一些内部图表日志记录信息。只需 41 秒即可提交单行插入！

将此与 Table2 的插入进行比较，提交只需 100 毫秒！

2021-04-09 12:05:06.097 BST [1979] user1@database LOG:  statement: BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
2021-04-09 12:05:06.097 BST [1979] user1@database LOG:  execute <unnamed>: INSERT INTO "Table2" ("Name", "Timestamp", "Value")
    VALUES ($1, $2, $3)
    RETURNING "Id"
2021-04-09 12:05:06.097 BST [1979] user1@database DETAIL:  parameters: $1 = 'Test', $2 = '2021-04-09 11:05:06.096182', $3 = '98'
2021-04-09 12:05:06.098 BST [1979] user1@database LOG:  statement: COMMIT
2021-04-09 12:05:06.189 BST [1979] user1@database LOG:  statement: DISCARD ALL

我直接在 PGAdmin 中运行以下语句，它告诉我花了 323 毫秒：

BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
INSERT INTO "Table1" ("MyColumn1", "MyColumn2", "MyColumn3", "MyColumn4", "ParentId", "SessionId", "Timestamp", "MyColumn5")
    VALUES ('0.580484961751977','f' , '0.205387434417341','18',  '148',  '93c71fb5-836a-486a-8d82-e073743b41cd','2021-04-09 11:04:58.123773',  '1.15474773024298')
    RETURNING "Id";
COMMIT;

我还尝试使用带有以下 C# 代码的 NpgSql 直接运行该语句：

            _logger.Debug("Using connection");
            using (var conn = new NpgsqlConnection(StaticConfig.ConnectionString))
            {
                _logger.Debug("connection.open");
                conn.Open();
                _logger.Debug("Using command");
                // Insert some data
                using (var cmd = new NpgsqlCommand(
                    " BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;" +
                    " INSERT INTO \"Table1\" (\"MyColumn1\", \"MyColumn2\", \"MyColumn3\", \"MyColumn4\", \"ParentId\", \"SessionId\", \"Timestamp\", \"MyColumn5\")" +
                    " VALUES ('0.580484961751977','f' , '0.205387434417341','18',  '148',  '93c71fb5-836a-486a-8d82-e073743b41cd','2021-04-09 11:04:58.123773',  '1.15474773024298')" +
                    " RETURNING \"Id\";" +
                    "COMMIT;"
                    , conn))
                {
                    _logger.Debug("command execute");
                    cmd.ExecuteNonQuery();
                }
            }
            _logger.Debug("Done");

该代码中的日志语句告诉我整个过程不到一秒钟：

[21:59:41 DBG] Using connection
[21:59:41 DBG] connection.open
[21:59:42 DBG] Using command
[21:59:42 DBG] command execute
[21:59:42 DBG] Done

我还删除了数据库，从 Entity Framework 中删除了所有迁移，并创建了一个新的 Initial create 迁移，所以一切都是从头开始运行的，插入 Table1 仍然需要大约 20 秒，但不到一秒插入到 Table2 中。

将 Enlist=false 放在连接字符串中没有帮助。

我同意@Mark G 的评论，即“调查结果......表明问题存在于 EF Core 的上游或提供程序中”，但我不确定如何进一步诊断问题。

我已经更改了代码以使用 NpgSql 通过原始 sql 将行插入到此表中，这非常快，每次插入不到 100 毫秒。所以最有可能的候选者似乎是 Entity Framework Core 中的一个错误，但由于我不知道具体是什么问题，因此很难向他们的团队提出错误报告。

Answer 1

经过大量测试，我最终发现问题根本不在Entity框架或NpgSql上，而是我看到的延迟是由写缓存引起的。在向表 1 中插入一行之前，我一直在编写一个 30MB 的文件，并且我相信文件写入是在 File.WriteAllBytes 返回之后完成的，因此它不会影响任何未来的时序语句。然而，在操作系统层，当插入语句运行时，并没有真正完成写入磁盘，导致插入语句被人为延迟。

我用以下代码证明了这一点：

Stopwatch sw1 = new Stopwatch();
sw1.Start();
File.WriteAllBytes(myBytes);
sw1.Stop();

Thread.Sleep(1000);

Stopwatch sw2 = new Stopwatch();
sw2.Start();
MethodThatInsertsIntoTable1();
sw2.Stop();

秒表 1 显示 File.WriteAllBytes 总是花费大约 500 毫秒，然后秒表 2 计时大约 20 到 30 秒。

如果我将 MethodThatInsertsIntoTable1 更改为插入到不同的表中，那么无论表如何，它仍然需要 20 到 30 秒。

如果我将 Thread.Sleep(1000) 增加到 Thread.Sleep(30000) 则秒表 2 记录插入时间少于 10 毫秒。

这表明即使在 File.WriteAllBytes 将控制权返回给程序之后，它实际上并没有真正完成将文件写入磁盘。

我运行的环境是树莓派上的 linux。写入速度测试确认我对 sd 卡的写入速度刚刚超过 1MB/s，这与我看到的结果一致，写入 30MB 文件需要 20-30 秒，不可能在 500 毫秒内完成秒表 1 说是。

File.WriteAllBytes does not block 中的另一个用户似乎因此遇到了问题

在树莓派中添加外部 SSD USB HDD 并更改为将文件保存在那里后，保存文件只需 0.5 秒，问题就消失了。

Answer 2

我可以看到 Table1Object 和 Table2Object 之间的主要区别是 XxxId 属性的存在。

SessionId 用于链接到另一个表（会话表），但我没有在任何地方明确定义外键或任何其他约束。 ParentId 也用于链接回同一张表中的另一行，但我没有为此明确定义约束。

EF 核心识别这种模式，并且根据您的其他表，它可以按照约定创建一个关系，例如，如果其他表/实体具有指向您的 Table1Object 的导航属性：

https://docs.microsoft.com/en-us/ef/core/modeling/relationships?tabs=fluent-api%2Cfluent-api-simple-key%2Csimple-key#conventions

在这里，我有了一个有根据的猜测：Serilog 和 EF Core 一起遇到了一些问题。我确信这是暂时的或已经修复的，但我会尝试从等式中删除 serilog：

.NET 5 EF Core SaveChangesAsync hangs on errors

https://github.com/serilog/serilog-sinks-seq/issues/98

Answer 3

您是否尝试在任何时候保存数据时导入 getNewContext 而不是创建新实例？？

private getNewContext _context;
       
        
        public RaceService( getNewContext context)
        {
          
            _context = context;
        }


public  Task<ReturnObject> MethodName()
        {
                        
               
                _context.Table1.Add(Table1Object);
                _context.SaveChange();
               
        }