MySQL 向け JDBC ドライバーのパフォーマンス比較
MySQL は「世界で最も人気のあるオープンソースデータベース」であり、データの保存とアクセスに広く利用されている堅牢なソリューションです。実際、多くのクラウドデータベースが他の選択肢よりも MySQL インターフェースを採用しています。MySQL データに他のアプリケーションから接続するためのネイティブなオープンソースドライバーも数多く提供されています。
準備
この記事では、MySQL のネイティブオープンソース JDBC ドライバー（Connector/J1）、MariaDB（人気の MySQL フォーク）の Connector/J2、そして CData のライセンス版 JDBC ドライバー（JDBC Driver for JDBC 20163）を比較します。ベンチマークを提供するため、テストマシンに MySQL Server 5.7 をインストールし、比較的大規模なデータセットをデータベースに挿入しました。
テストマシンの仕様は以下のとおりです：
オペレーティングシステム：Windows 7 Ultimate, SP1
プロセッサ：Intel® CoreTM i3-2120 CPU @ 3.30GHz
メモリ（RAM）：8.00 GB
システムタイプ：64 ビットオペレーティングシステム
ドライバーを横並びで比較しているため、マシン自体のパフォーマンスは比較的重要ではありません。重要なのは、ドライバー同士の相対的な比較です。
補足として、他の商用 JDBC ドライバーも比較に含める予定でしたが、それらは MySQL Server の Community Edition への接続をサポートしていませんでした。
比較
比較を開始するにあたり、MySQL に新しいデータベースを作成し、以下に示す「restaurant」というテーブルを作成しました：
+-----------------+---------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-----------------+---------------+------+-----+---------+-------+ | _id | int(10) | NO | PRI | | | | grades | varchar(2000) | YES | | NULL | | | address_street | varchar(255) | YES | | NULL | | | address_zipcode | int(11) | YES | | NULL | | | name | varchar(255) | YES | | NULL | | | address_coord | varchar(255) | YES | | NULL | | | building | varchar(127) | YES | | NULL | | | restaurant_id | bigint(20) | NO | | NULL | | | borough | varchar(255) | YES | | NULL | | | cuisine | varchar(255) | YES | | NULL | | | avg_score | double | YES | | NULL | | +-----------------+---------------+------+-----+---------+-------+
データセットは 1,546,899 行のデータ（3.45 GB）で構成されており、各行にはレストランに関する情報が含まれています。
この調査の主な目的は、ドライバー間の相対的なパフォーマンスを比較することでした。これを実現するため、各ドライバーで同じ 4 つのクエリを実行しました。クエリは以下のとおりです：
- [SELECT * FROM restaurant]
- [SELECT _id, grades, avg_score, name, cuisine FROM restaurant]
- [SELECT cuisine, AVG(avg_score) FROM restaurant GROUP BY cuisine]
- *JDBC メタデータリクエスト*
結果
各ドライバーについて、データベースへの接続を確立し、4 つのクエリをすべて連続して実行しました。この操作をドライバーごとに 50 回実行し、各クエリの 50 回の実行の平均実行時間を算出しました。結果は以下の表に示します。
| ドライバー別クエリ時間（ミリ秒） | |||
|---|---|---|---|
| クエリ | CData | MySQL | MariaDB |
| 1 | 9786.431 | 14518.182 | 22582.566 |
| 2 | 8536.838 | 12843.329 | 15582.370 |
| 3 | 7841.812 | 7602.339 | 7571.693 |
| 4 | 4.718 | 4.288 | 2.056 |
結果からわかるように、CData ドライバーは大規模な結果セットを扱う際にネイティブの MySQL ドライバーと MariaDB を大幅に上回り、他のクエリでも同等のパフォーマンスを示しました。
「SELECT * ...」クエリでは、1 億 7,000 万以上のデータポイント（150 万行以上 × 11 カラム）を読み取る必要があり、CData ドライバーは MySQL ドライバーの約 67% の時間で結果を読み取ることができました。
2 番目のクエリ（「SELECT _id, grades, avg_score, ...」）では約 770 万のデータポイントを読み取る必要があり、CData ドライバーは MySQL ドライバーの約 66% の時間で結果を読み取ることができました。
ここで注目すべき点として、1 番目と 2 番目のクエリにおける CData ドライバーのパフォーマンスは、MySQL ドライバーや MariaDB ドライバーと比較して大幅に類似しています。これは、CData ドライバーが使用する時間の大部分がネットワーク通信時間とサーバー処理時間に基づいており、結果の処理にかかる時間ではないことを示しています。
3 番目のクエリ（「SELECT cuisine, AVG(avg_score) ...」）では 170 のデータポイント（「cuisine」の 85 種類のユニークな値から生じる 85 行 × 2 カラム）を処理する必要があり、各ドライバーのパフォーマンスはほぼ同じです。これは、結果の件数が少なく、MySQL Server が各グループの avg_score の平均を計算するのに時間がかかることに起因します。
MySQL ドライバーと MariaDB の両方が CData ドライバーを明らかに上回った唯一のケースは、テーブルのメタデータを読み取るタスクでした。パフォーマンスの差は大きく見えますが（CData ドライバーは MariaDB ドライバーの 2 倍以上の時間がかかります）、実際のパフォーマンス差は事実上気づかないレベルです（約 2.5 ミリ秒、まばたきにかかる時間の 100 分の 14）。
各クエリの平均実行時間を以下のチャートで比較しています：
結論
クエリの結果に基づき、CData ドライバーのパフォーマンスはネイティブの MySQL Connector/J および MariaDB Connector/J をはるかに上回ると結論づけることができます。CData の開発者は、結果セットの処理においてパフォーマンスを最大化するための印象的な作業を行っており、ネットワーク通信とサーバー処理時間のみが制約となっているようです。このパフォーマンスは、ドライバーが大量のデータを処理する必要がある場合に特に際立ちます。