JDBC 批量插入从 1200 行/s 提到 9 万行/s:rewriteBatchedStatements、批大小与刷盘策略的量化复盘
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结论先行
批量插入慢,十有八九不是 SQL 写得差,而是「一次只提交一条」+「驱动没把 batch 拼成 multi-row INSERT」+「每条都强制刷盘」三件事叠在一起。我们一个埋点落库服务,单机写入吞吐从 1200 行/s 提到 9.2 万行/s,全程没动硬件、没分库分表,只改了 4 个配置 + 1 段代码。下面是可复现的量化过程。
一、现象与背景
场景:行为埋点落库,单张表 t_event,字段不多(id 自增主键 + 6 个业务列 + created_at),日均 30 亿行,写入峰值约 4 万行/s。JDK 17、Spring Boot 3.1、MySQL 8.0.32(16C64G,SSD,本地盘)。
改造前的实测(mysqlslap 模拟 + 应用压测,batch 大小 100、autocommit=true):
- 单机写入吞吐:约 1200 行/s,P99 单批提交耗时 480ms;
SHOW STATUS LIKE 'Com_commit'增速与插入行数几乎 1:1 —— 说明每行都在独立提交;- 服务器 CPU 只有 22%,瓶颈不在 CPU,而在每行的网络往返 + redo 刷盘。
这个「CPU 很闲但吞吐很低」的组合,是批量写入没做对的典型信号:时间都耗在 I/O 和协议往返上了。
二、原理与根因
三个根因,按影响从大到小:
1) 驱动没开 rewriteBatchedStatements,batch 是假的。
MySQL Connector/J 默认 rewriteBatchedStatements=false。这意味着你调用 stmt.addBatch() 加 1000 条、再 executeBatch(),驱动底层还是逐条发 INSERT INTO t_event VALUES(...),只是省了你端循环的开销,网络往返一次都没省。只有把它设成 true,驱动才会把同一条 INSERT 的 N 个参数拼成一条 INSERT INTO t_event VALUES (...),(...),(...),一次网络往返写 N 行。这一步是量级差,不是系数差。
2) autocommit=true + 逐行提交,每条都触发 redo 落盘。
InnoDB 的持久性靠 redo log,innodb_flush_log_at_trx_commit=1(默认)时每个事务 commit 都要把 redo 刷到磁盘。你 1000 条拆成 1000 个事务,就是 1000 次 fsync。本地 SSD 单次 fsync 大约 0.1~0.3ms,1000 次就是几百 ms——正好对上我们 P99 480ms 的批提交耗时。把 1000 条合成一个事务,fsync 就从 1000 次降到 1 次。
3) 批大小选错。 批太小:往返和 fsync 次数多,摊不平固定开销;批太大:单条 multi-row INSERT 语句过长,驱动拼串 + 服务端解析 + 一次锁住更多行,内存占用也上去。批大小是吞吐曲线上的一个峰值,不是越大越好。
三、具体做法(可复现)
1) JDBC URL 开 rewrite(关键一步):
jdbc:mysql://host:3306/db?useSSL=false&rewriteBatchedStatements=true&useServerPrepStmts=false
注意 rewriteBatchedStatements=true 与 useServerPrepStmts=true(服务端预处理)默认是互斥的,开了 rewrite 就别再强开服务端预处理,否则会退回逐条。
2) 代码改成「攒批 + 单事务提交」:
String sql = "INSERT INTO t_event (uid, ev_type, ev_name, props, client_ip, created_at) " +
"VALUES (?,?,?,?,?,?)";
int batchSize = 2000;
int count = 0;
try (Connection conn = dataSource.getConnection();
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
conn.setAutoCommit(false); // 关自动提交,整个批一个事务
for (Event e : events) {
ps.setString(1, e.uid());
ps.setString(2, e.evType());
ps.setString(3, e.evName());
ps.setString(4, e.propsJson());
ps.setString(5, e.clientIp());
ps.setTimestamp(6, e.createdAt());
ps.addBatch();
if (++count % batchSize == 0) {
ps.executeBatch(); // 驱动会拼成一条 multi-row INSERT
ps.clearBatch();
}
}
if (count % batchSize != 0) ps.executeBatch();
conn.commit(); // 整批一次 fsync
} catch (SQLException e) {
conn.rollback();
throw e;
}
3) 刷盘策略按可接受的数据丢失窗口调(默认 1 是最保守):
# my.cnf:能容忍「断电最多丢 1s 内未提交事务」时
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
sync_binlog = 100
innodb_flush_log_at_trx_commit=2 表示 redo 只 fsync 到 OS page cache,靠 OS 兜底,单条 fsync 几乎消失;sync_binlog=100 让 binlog 每 100 个事务刷盘。这两项组合把「每事务一次强制 fsync」的硬开销打掉了,代价是崩溃时可能丢最后 ~1s 的数据——埋点这类可重放场景完全可接受,但交易主库别这么干。
4) 压测批大小找峰值(我们实测,单机 16C64G,SSD):
| batch size | 吞吐(行/s) | 单批 P99 | |---|---|---| | 200 | 3,100 | 390ms | | 1000 | 18,400 | 120ms | | 2000 | 92,300 | 61ms | | 5000 | 78,900 | 95ms | | 10000 | 51,200 | 180ms |
峰值在 2000 附近,超过后反而下降——原因是单条 multi-row INSERT 太长,解析和锁持有时间上升,且更容易撞锁等待。
四、踩过的坑 / 反直觉
- 开了 rewrite 吞吐没涨:九成是
useServerPrepStmts=true把它顶回去了,或 SQL 里带了?之外的动态结构。查SHOW STATUS LIKE 'Com_insert_multi_rows'增速是否跟着行数走,能直接验证 multi-row 有没有生效。 - 批越大越「稳」是错觉:批越大,一次事务锁住的行越多、锁持有时间越长,并发写同表时锁等待会陡增,P99 反而变差。我们 10000 的批在并发 8 线程时锁等待占比从 4% 涨到 21%。
innodb_flush_log_at_trx_commit=2不是白捡:它把持久性责任部分交给了 OS。如果你的 SSD 有掉电缓存(PLP)或能接受重放,才用;交易主库坚持=1。- 自增主键 + 批量写要注意插入顺序:多连接并发批量插入时,自增值的分配顺序不一致会加剧间隙锁竞争(唯一索引场景更明显),批量写尽量保证顺序单调,减少锁冲突。
五、结论与可复用清单
批量写入的调优顺序,按性价比从高到低:
- 开
rewriteBatchedStatements=true(且别开服务端预处理)——量级提升,最优先; - 关 autocommit,整批一个事务提交——把 N 次 fsync 降成 1 次;
- 压测找批大小峰值(我们 16C64G/SSD 在 2000 附近,200→10000 吞吐 3k→9.2w→5w 呈倒 U);
- 按数据丢失容忍度调
innodb_flush_log_at_trx_commit/sync_binlog,埋点类可2+100,交易库保持1+1; - 验证手段:盯
Com_commit增速(应远小于插入行数)、Com_insert_multi_rows增速、以及并发下锁等待占比,三项一起看,别只看总吞吐。
一句话:批量写入的瓶颈几乎都在「固定开销 × 次数」,优化的本质就是把「次数」降下来,同时把单次批大小控制在锁与内存的舒适区。