EF Core 9.0 中 JSON 映射性能问题分析与优化

在 EF Core 9.0 版本中，开发团队发现了一个关于 JSON 映射的性能问题，特别是在使用 .ToJson() 映射方式时，SaveChanges() 方法的执行时间显著增加。这个问题引起了开发者的关注，因为它直接影响了应用程序的性能表现。

问题背景

当开发者从 EF Core 8.0 升级到 9.0 版本，并将 PostgreSQL 的映射方式从传统的 POCO 映射切换到新的 .ToJson() 映射时，发现了一个明显的性能差异。测试数据显示：

• 在 EF Core 8.0.11 中：

  • 传统 POCO 映射：0ms
  • .ToJson() 映射：300ms

• 在 EF Core 9.0.0 中：

  • 传统 POCO 映射：0ms
  • .ToJson() 映射：2500ms

这种性能退化达到了近 10 倍，特别是在数据未被修改的情况下（HasChanges() 返回 false），这种性能差异尤为明显。

问题根源

经过深入分析，开发团队发现问题的核心在于 List<Guid> 类型属性的处理上。具体来说：

1. ListOfValueTypesComparer（以及类似的 ListOfNullableValueTypesComparer 和 ListOfReferenceTypesComparer）在比较操作时存在问题
2. 这些比较器使用了 ValueComparer.ConstructorExpression 来构建新的比较器实例，而不是重用传入的比较器实例
3. 这导致在保存更改时创建了数千个比较器实例
4. 每个比较器都需要懒加载编译其 Equal(Guid Guid) 委托，造成了巨大的性能开销

解决方案

开发团队提出了一个优雅的解决方案：

1. 不再直接使用元素比较器本身
2. 改为使用元素比较器的 EqualsExpression 和 SnapshotExpression
3. 将比较方法签名从：

   private static bool Compare(IEnumerable<TElement>? a, IEnumerable<TElement>? b, ValueComparer<TElement> elementComparer)
   

   改为：

   private static bool Compare(IEnumerable<TElement>? a, IEnumerable<TElement>? b, Type elementComparerType, Func<TElement, TElement, bool> equalsFunc)
   

这种改变避免了重复创建比较器实例的开销，显著提高了性能。

性能改进效果

修复后的性能测试结果令人满意：

• EF Core 8.0.11：

  • 平均耗时：172.1 ms

• EF Core 9.0.0（修复前）：

  • 平均耗时：5.487 秒

• EF Core 9.0.2（修复后）：

  • 平均耗时：179.8 ms

修复后的性能已经恢复到与 EF Core 8.0 相当的水平，解决了这个严重的性能退化问题。

技术启示

这个问题给开发者带来了几个重要的技术启示：

1. 比较器设计：在设计值比较器时，需要注意实例的创建和重用策略，避免不必要的重复创建

2. 性能测试：在框架升级时，全面的性能测试非常重要，可以及早发现潜在的性能退化

3. AOT 兼容性：在为 AOT 编译优化代码时，需要特别注意静态表达式的处理方式

4. JSON 映射：虽然 JSON 映射提供了更灵活的数据处理能力，但其实现复杂度也更高，需要特别关注性能优化

这个问题的解决展示了 EF Core 团队对性能问题的高度重视和快速响应能力，也提醒开发者在升级框架版本时需要关注潜在的兼容性和性能变化。