ORM性能测试Benchmark（最终版）

ORM性能测试Benchmark（最终版）

本测试聚焦 ORM 在查询过程中，对查询表达式解析、数据映射、流程处理的性能差异。
由于 SQL 的实际执行由数据库引擎负责，ORM 无法改变数据库层面的执行逻辑；不同 ORM 的差异主要体现在 SQL 拼接、表达式解析和数据映射等实现细节（例如插入操作可通过生成 SQL 或使用 BulkCopy 实现）。
因此，本测试不对实现方式完全不同的操作（如 BulkCopy）进行比较，而是重点衡量表达式解析与数据映射两方面的运行效率与内存占用。

测试声明

本测试不代表任何立场和原作者也没任何关系，仅是在研究、学习、优化、测试，对内部项目myTest整理过程中形成的测试，有其它测式可下载源码自行添加实现。

测试环境

项目 说明
测试框架 BenchmarkDotNet
测试数据库 SQLite（单机性能优，波动较小）
.NET 版本 .NET 6.0+
测试硬件 Intel Core i5-8265U CPU 1.60GHz

测试的ORM

下面列出了近年收集到的ORM，除Dapper外，未涉及到表达式解析的ORM没有加入此测试

    <PackageReference Include="Chloe.SQLite" Version="5.55.0" />
    <PackageReference Include="Dapper" Version="2.1.66" />
    <PackageReference Include="FreeSql.Provider.Sqlite" Version="3.5.305" />
    <PackageReference Include="Microsoft.EntityFrameworkCore.Sqlite" Version="8.0.0-preview.6.23329.4" />
    <PackageReference Include="SqlSugarCore" Version="5.1.4.212-preview02" />
    <PackageReference Include="linq2db" Version="6.2.0" />
    <Reference Include="Fast.Framework">

具体测试项目如下

  1. 对表达式解析进行测试 testQueryCondition
  2. 对查询返回结果进行数据映射测试 testQueryResult
  3. 自定义数据映射测试 testQueryAnonymousResult
  4. 循环读取指定数据测试 testQueryLoop

测试代码明细

对表达式解析进行测试 testQueryCondition

指定了查询条件和返回结果筛选
这里可以反映表达式解析生成SQL效率，ORM技术核心最困难的部份，非常考验代码组织和逻辑

query.Where(b => b.F_String == "111" && b.F_Decimal > 0 && b.F_Bool == true && b.F_String.StartsWith("abc")).Select(b => new { b.F_Float, b.F_Bool, b.F_Double, b.F_Byte, b.F_String, b.F_Decimal, b.F_Int64 }).ToSqlString();

对查询返回结果进行数据映射测试 testQueryResult

返回指定的数量的数据进行数据映射，以测试映射效率和内存使用情况

query.Take(100).ToList();

自定义数据映射测试 testQueryAnonymousResult

指定数据映射的结构，以测试解析和映射效率、内存使用情况
这里使用了匿名对象，是一个比较特殊的处理

query.Take(100).Select(b => new
           {
               b.Id,
               b.F_Float,
               b.F_Bool,
               b.F_DateTime,
               b.F_Decimal,
               b.F_Double,
               b.F_Int64
           }).ToList();

循环读取指定数据测试 testQueryLoop

循环多次查询，以测试查询和映射效率
这里验证数据连接效率和查询效率，虽然每次查询的数据量很小，但循环多次会放大差异，能更明显的看出差别

for (var i = 0; i < 20; i++)
   {
       var item = query.Where(b => b.Id == i).ToList();
   }

Benchmark测试代码样例

[MemoryDiagnoser]
   public class ConditionTest : TestBase
   {
       [Benchmark]
       public void TestCondition()
       {
           Invoke(b => b.testQueryCondition());
       }
   }

以下是具体测试结果,仅供参考

表格字段说明：

  • Mean: 所有测量值的算术平均值 ns纳秒 μs微秒 ms毫秒。
  • Error: 99.9% 置信区间的一半。
  • StdDev: 所有测量值的标准差。
  • Gen0: 第 0 代 GC 每 1000 次操作收集一次。
  • Gen1: 第 1 代 GC 每 1000 次操作收集一次。
  • Gen2: 第 2 代 GC 每 1000 次操作收集一次。
  • Allocated: 每次操作分配的内存（仅托管内存，包含所有内容，1KB = 1024B）。

TestCondition

Dapper由于没有表达式解析，空跑，最低和最高不管是效率和内存占用差了一数量级
提示：拼接SQL会导致注入风险，除了语法字符外还有字符编码问题
效率 : 最低最高差近18倍
内存占用 : 最低最高差近6倍

Method ProvideType Mean Error StdDev Rank Gen0 Gen1 Allocated
TestCondition ChloeTest 83.68 μs 0.624 μs 0.584 μs 2 5.3711 - 16.65 KB
TestCondition EfSqlliteTest 218.78 μs 2.815 μs 2.351 μs 5 19.5313 - 61.31 KB
TestCondition FastFrameworkTest 91.21 μs 0.987 μs 0.825 μs 3 6.5918 - 20.86 KB
TestCondition FreeSqlTest 736.85 μs 11.122 μs 9.859 μs 7 9.7656 3.9063 62.71 KB
TestCondition LinqToDbTest 99.93 μs 1.846 μs 2.706 μs 4 6.1035 - 18.94 KB
TestCondition MyTest 42.79 μs 0.705 μs 0.589 μs 1 4.8828 - 15.15 KB
TestCondition SqlSugarTest 355.77 μs 7.084 μs 6.280 μs 6 33.6914 - 103.98 KB

TestResult

强类型直接转换，最低和最高差别两倍，EF效率比大部份好
效率 : 最低最高差近20倍
内存占用 : 最低最高差近6倍

Method ProvideType Mean Error StdDev Rank Gen0 Gen1 Allocated
TestResult ChloeTest 552.8 μs 4.98 μs 3.89 μs 2 22.4609 - 70.68 KB
TestResult DapperTest 494.8 μs 3.81 μs 3.18 μs 1 17.0898 - 52.68 KB
TestResult EfSqlliteTest 1,031.9 μs 3.50 μs 2.92 μs 3 64.4531 - 202.9 KB
TestResult FastFrameworkTest 11,530.5 μs 224.13 μs 380.59 μs 5 46.8750 - 153.21 KB
TestResult FreeSqlTest 1,266.6 μs 9.07 μs 8.48 μs 4 31.2500 11.7188 96.32 KB
TestResult LinqToDbTest 1,239.5 μs 24.28 μs 42.52 μs 4 17.5781 - 54.6 KB
TestResult MyTest 544.1 μs 5.84 μs 4.87 μs 2 10.7422 - 35.6 KB
TestResult SqlSugarTest 1,307.7 μs 17.64 μs 14.73 μs 4 46.8750 - 147.57 KB

TestAnonymousResult

Dapper由于没有结果筛选，同TestResult(SqlSugar内存溢出？)
效率 : 最低最高差近18倍
内存占用 : 最低最高差近94倍

Method ProvideType Mean Error StdDev Rank Gen0 Gen1 Allocated
TestAnonymousResult ChloeTest 529.8 μs 7.58 μs 6.72 μs 2 20.5078 - 65.54 KB
TestAnonymousResult DapperTest 477.9 μs 9.07 μs 8.04 μs 1 17.5781 - 55.8 KB
TestAnonymousResult EfSqlliteTest 664.7 μs 8.19 μs 6.84 μs 3 33.2031 - 102.76 KB
TestAnonymousResult FastFrameworkTest 7,864.6 μs 113.19 μs 105.88 μs 6 31.2500 - 122.4 KB
TestAnonymousResult FreeSqlTest 1,939.4 μs 26.29 μs 24.59 μs 5 70.3125 15.6250 225.84 KB
TestAnonymousResult LinqToDbTest 1,222.5 μs 11.43 μs 8.93 μs 4 15.6250 - 52.91 KB
TestAnonymousResult MyTest 465.8 μs 7.98 μs 7.07 μs 1 10.7422 - 34.24 KB
TestAnonymousResult SqlSugarTest 8,546.3 μs 77.17 μs 64.44 μs 7 1046.8750 - 3210.65 KB

TestQueryLoop

循环多次查询调用，由于调用sqlite驱动不同，时间差别较大，但从内存使用上能看出差别
效率 : 最低最高差近100倍
内存占用 : 最低最高差近43倍

Method ProvideType Mean Error StdDev Rank Gen0 Gen1 Allocated
TestQueryLoop ChloeTest 2.733 ms 0.0386 ms 0.0323 ms 3 70.3125 - 235.21 KB
TestQueryLoop DapperTest 1.478 ms 0.0291 ms 0.0347 ms 1 17.5781 - 54.7 KB
TestQueryLoop EfSqlliteTest 6.118 ms 0.0766 ms 0.0679 ms 5 375.0000 - 1159.75 KB
TestQueryLoop FastFrameworkTest 231.701 ms 2.7356 ms 2.2843 ms 8 666.6667 - 2332.27 KB
TestQueryLoop FreeSqlTest 15.951 ms 0.2320 ms 0.2171 ms 6 93.7500 31.2500 664.93 KB
TestQueryLoop LinqToDbTest 17.132 ms 0.2095 ms 0.1635 ms 7 125.0000 - 413.22 KB
TestQueryLoop MyTest 2.077 ms 0.0307 ms 0.0256 ms 2 42.9688 - 138.73 KB
TestQueryLoop SqlSugarTest 4.311 ms 0.0360 ms 0.0301 ms 4 210.9375 - 651.19 KB

引入不同数据库实现的方式

本次测试使用的sqlite数据库，各种引入的方式也不相司，大致分为三类：

  1. 引用相关数据库的项目扩展包(ORM主体+扩展+数据库驱动)
  2. 直接包含所有支持的数据库驱动(ORM主体+数据库驱动*N)
  3. 按需自动或手动配置引入的数据库驱动(ORM主体+按需数据库驱动)

对于第一种，多数项目都采用这种方式，缺点是需要引入多个包，增加了依赖关系，并且强绑定了数据库驱动
对于第二种，虽然可以支持多种数据库，但会增加项目的体积，并且可能引入不必要的依赖，也强绑定了数据库驱动
对于第三种，封装度最高，虽然可以按需引入数据库驱动，减少了项目的体积和依赖复杂度，但由于没有强依赖，部份实现可能由于驱动不一致而实现复杂，如 BulkCopy

以LinqToDb为例，直接引入LinqToDb包，手动配置连接串 new DataOptions().UseConnectionString(ProviderName.SQLite, ITest.sqlLiteDb) 它就能自别识别当前项目引入的sqlite驱动，并且对特殊方法也进行了封装（BulkCopy），不管是哪种数据库，引入驱动后所有方法行为一至，无其它依赖。

各种测试项目的引入方式如下表所示：

ProvideType 引入方式
ChloeTest 扩展包&手动配置
DapperTest 扩展包
EfSqlliteTest 扩展包
FastFrameworkTest 手动配置
FreeSqlTest 扩展包
MyTest 手动或自动配置
SqlSugarTest 全包含
LinqToDbTest 自动配置

如何使用此测试

  1. 使用Release发布此项目
  2. 运行dbTest.exe
  3. 输入序号选择需要运行测试的方法,示例如下
---------------------[ Program ]---------------------
[1]  testQueryResult               [2]  testQueryAnonymousResult
[3]  testQueryCondition            [4]  testQueryLoop
[5]  testMethod
---------------------[ invokeAll ]---------------------
[6]  invokeAll
invoke method:
  1. 输入序号后回车，等待测试完成，测试结果会输出到控制台，并在运行目录生成BenchmarkDotNet.Artifacts文件夹，里面有详细的测试结果和分析报告
  2. 运行效果截图
    dbTest.gif

测试项目代码

https://gitee.com/hubro/dbTest.git

参考

使用 BenchmarkDotNet 对 .NET 代码进行性能基准测试
https://cloud.tencent.com/developer/article/2483382
mysql注入-字符编码技巧
https://developer.aliyun.com/article/1658273

posted @ 2026-03-24 14:00  hubro  阅读(420)  评论(8)    收藏  举报