iOS FMDB 中你不知道的那些事儿

关键词：FMDB SQLite 事务 性能

FMDB 大量数据读写, 如何保证性能? 比如向数据库写入10万条数据

一.写入

iOS 中, FMDB 仅仅是对 SQLite 做了一层封装. 所以此处以 FMDB 的使用为例. 因为 SQLite 在同一时间只允许一次写操作, 所以在多线程中建议使用 FMDatabaseQueue 操作.

1. 利用 FMDatabaseQueue 写入

1.1. 代码

- (void)excuteSqlByQueue:(NSString *)sql {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        FMDatabaseQueue *dbQueue = [self FMDatabaseQueue];
        __block NSInteger i = 0;
        [dbQueue inDatabase:^(FMDatabase * _Nonnull db) {
            while (i++ < 100000) {
                [db executeUpdate:@"insert into student (name, age, height, score, date) values (?, ?, ?, ?, ?)",
                 @"John",
                 @(arc4random()%(30 -20 + 1) + 20),
                 @((arc4random()%(17 -15 + 1) + 15)*0.1),
                 @(arc4random()%(90 -50 + 1) + 50),
                 [NSDate date]];
            }
        }];
    });
}
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1.2 CPU 占用率及耗时

2. 利用 Transaction 写入

2.1. 代码

- (void)excuteSqlByQueue:(NSString *)sql {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        FMDatabaseQueue *dbQueue = [self FMDatabaseQueue];
        __block NSInteger i = 0;
        [dbQueue inTransaction:^(FMDatabase * _Nonnull db, BOOL * _Nonnull rollback) {
            while (i++ < 100000) {
                [db executeUpdate:@"insert into student (name, age, height, score, date) values (?, ?, ?, ?, ?)",
                 @"John",
                 @(arc4random()%(30 -20 + 1) + 20),
                 @((arc4random()%(17 -15 + 1) + 15)*0.1),
                 @(arc4random()%(90 -50 + 1) + 50),
                 [NSDate date]];
            }
        }];
    });
}
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2.2 CPU 占用率及耗时

3. 结论

插入 10 万条数据:

• 队列耗时 32 s, CPU 占用率 63%
• Transaction 耗时 8 s, CPU 占用率 34%

综合比较使用 Transaction 效率更高.

原因: 默认 SQLite 的数据库插入操作, 若不采用事务的话, 它每次写入, 就会触发一次事务操作; 若采用事务提交, 则会将所有的插入操作统一提交.

二.读取

数据读取可以通过增加索引来提高查询效率.

1. 无索引查询

1.1. 代码

- (void)select {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        FMDatabaseQueue *dbQueue = [self FMDatabaseQueue];
        [dbQueue inDatabase:^(FMDatabase * _Nonnull db) {
            db.shouldCacheStatements = YES;
            FMResultSet *res = [db executeQuery:@"select 'select' as class, id, name, age, height, score from student where score = 100"];
            while (res.next) {
                NSString *class = [res stringForColumn:@"class"];
                NSInteger ID = [res intForColumn:@"id"];
                NSString *name = [res stringForColumn:@"name"];
                NSInteger age = [res intForColumn:@"age"];
                CGFloat height = [res doubleForColumn:@"height"];
                NSInteger score = [res intForColumn:@"score"];
                NSLog(@"class= %@,ID=%ld, name=%@, age=%ld, height=%f, score=%ld",class, (long)ID, name, (long)age, height, (long)score);
            }
        }];
    });
}
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1.2 CPU 占用率及耗时

2. 利用索引读取

2.1. 代码

- (void)createIndex {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        FMDatabaseQueue *dbQueue = [self FMDatabaseQueue];
        [dbQueue inDatabase:^(FMDatabase * _Nonnull db) {
            [db executeUpdate:@"create index score_index on student (score)"];
        }];
    });
}

- (void)select {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        FMDatabaseQueue *dbQueue = [self FMDatabaseQueue];
        [dbQueue inDatabase:^(FMDatabase * _Nonnull db) {
            db.shouldCacheStatements = YES;
            FMResultSet *res = [db executeQuery:@"select 'insert-index' as class, id, name, age, height, score from student indexed by score_index where score = 100"];
            while (res.next) {
                NSString *class = [res stringForColumn:@"class"];
                NSInteger ID = [res intForColumn:@"id"];
                NSString *name = [res stringForColumn:@"name"];
                NSInteger age = [res intForColumn:@"age"];
                CGFloat height = [res doubleForColumn:@"height"];
                NSInteger score = [res intForColumn:@"score"];
                NSLog(@"class= %@,ID=%ld, name=%@, age=%ld, height=%f, score=%ld",class, (long)ID, name, (long)age, height, (long)score);
            }
        }];
    });
}
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2.2 CPU 占用率及耗时

3. 结论

读取 1 条数据:

• 无索引读取耗时 0.01 s
• 索引读取耗时 0.001 s

综合比较使用索引读取效率更高.

原因: 索引（Index）是一种特殊的查找表, 数据库搜索引擎用来加快数据检索. 简单地说, 索引是一个指向表中数据的指针. 一个数据库中的索引与一本书的索引目录是非常相似的. 但是请注意, 索引不是万能的, 有时候增加索引反而会降低查询效率. 索引的价值是帮你快速定位, 若定位的数据有很多, 那么它就失去了它的使用价值.

4. 什么情况下要避免使用索引？

• 查询结果大时

  • 索引不应该使用在较小的表上.
  • 索引不应该使用在数据重复度大的表上, 比如高于10%.
  • 索引不应该使用在含有大量的 NULL 值的列上.

• 有频繁操作

  • 索引不应该使用在有频繁的大批量的更新或插入操作的表上.
  • 索引不应该使用在频繁操作的列上.

5. 特殊情况

若一个字段的取值小, 比如性别, 通常是不需要创建索引的. 但是还要考虑数值的分布情况, 若最终查询结果很少, 则可以使用索引.

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