WFS: postgresql(postgis)和shp文件查询效率对比

对GeoServer上的WFS的各种数据源查询效率感兴趣，做个测试。本次测试了Postgresql、geopackage、shp文件三种数据源的查询效率，无论是本机还是服务器环境，pg存储查询效率都比shp要好。

环境

• 操作系统 本机=Windows 10 专业版 1903 服务器=Windows Server 2016

• CPU 本机=i7 9700 服务器=L5xxx

• 内存 本机&服务器 = 32GB

• 硬盘 本机=512SSD 服务器=1TB机械

• geoserver版本：2.16

• pg版本：10.x

• 网络环境：公司局域网

• 代码测试环境：Cesium 1.68 原生自带的请求方法 Cesium.Resource.fetchJson()

• 测试环境：Microsoft Edge 84.0.488.1 Dev

预备知识

• WFS
• WFS的cql_filter过滤条件

shapefiles数据信息

数据名	数据体积	数据量	EPSG	非OBJECTID属性个数
boundary_vill_sparse	67.9MB	31383	4490	12
village_mz_sparse	17.0MB	6246	4490	12

本文基于公司保密数据进行测试，就不提供数据了，感兴趣的朋友可以用全国县级数据进行模拟。

数据预览：

数据入库要求：

• 均建立索引

wfs模糊查询效率对比（本机）

数据名称	数据源	体积	查询用时（6次随机）
boundary_vill_sparse	postgresql	55.65MB	[73, 86, 65, 66, 64, 64] / 6 = 69.7ms
boundary_vill_sparse	geopackage	71.70MB	[580, 640, 635, 610, 603, 653] / 6 = 620.2ms
boundary_vill_sparse	shapefiles	67.9MB	[412, 344, 359, 396, 339, 369] / 6 = 369.8ms
village_mz_sparse	postgresql	13.21MB	[52, 68, 29, 26, 70, 60] / 6 = 50.8ms
village_mz_sparse	geopackage	16.82MB	[195, 243, 254, 232, 207, 168] / 6 = 216.5ms
village_mz_sparse	shapefiles	17.0MB	[124, 162, 154, 162, 161, 119] / 6 = 147ms

对于shp文件，在geoserver上勾选“若缺少空间索引，则构建空间索引”选项加速索引。

分析

纵向对比，同一份文件，pg的WFS查询效率远高于shp文件。geopackage作为sqlite的一种实现，适合用来做数据交换以替代shp文件的编辑功能，不适用于查询。

横向对比，数据量越大，pg的优势越明显。数据量大的全省村落行政区数据，比数据量小的梅州局部数据有明显优势（约3倍vs约6倍）。

除此之外，pg还有数据压缩方面的优势，约能节约相对于shp文件20%~30%的文件体积。

对于geopackage，文件体积没有太大变化，可以牺牲稍微多出来的一点空间解决二维数据编辑交换的各种中文不兼容问题。spatiallite未测试。

wfs模糊查询效率对比（服务器）

数据名称	数据源	查询用时（6次随机）
boundary_vill_sparse	postgresql	[419, 354, 411, 425, 360, 362] / 6 = 388.5ms
boundary_vill_sparse	geopackage	[3.60, 3.37, 3.42, 3.31, 3.36, 3.17] / 6 = 3.37s
boundary_vill_sparse	shapefiles	[1.94, 1.84, 1.87, 1.48, 1.93, 1.83] / 6 = 1.81s
village_mz_sparse	postgresql	[320, 316, 314, 316, 316, 312] / 6 = 315.7ms
village_mz_sparse	geopackage	[1.17, 1.01, 1.00, 1.01, 1.01, 1.01] / 6 = 1.04s
village_mz_sparse	shapefiles	[656, 640, 636, 639, 637, 637] / 6 = 640.8ms

分析

在服务器环境shp文件发布的WFS查询时间极其不稳定，有时候会剧增到十几秒，有的时候一秒多，有的时候几秒钟。估计是磁盘IO占用。

总的来说，shp文件的查询效率在数据量越大的时候，无论是服务器环境，还是本地环境，都是不如pg的。

至于geopackage，这个仅适合做交换格式，以覆盖shp文件中文不兼容的情况。