IP Search Performance Tests
qqzeng-ip by 2025-06-01
测试环境：
BenchmarkDotNet v0.15.0
macOS Sequoia 15.5 (24F74) [Darwin 24.5.0]
Apple M4 Max, 1 CPU, 14 logical and 14 physical cores
.NET SDK 10.0.100-preview.4.25258.110
Host\]: .NET 10.0.0 (10.0.25.25910), Arm64 RyuJIT AdvSIMD 第一部分： qqzeng-ip dat/db 性能测试 源数据 qqzeng-ip.txt（150M）→ 转换生成 qqzeng-ip.dat/db（约15M\~20M） 项目地址：https://github.com/zengzhan/qqzeng-ip 随机单个测试 \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|-------------- \|---------:\|---------:\|---------:\| \| IPSearch2Test \| 29.93 ns \| 0.222 ns \| 0.197 ns \| \| IPSearch3Test \| 17.50 ns \| 0.251 ns \| 0.222 ns \| \| IPSearch6Test \| 10.65 ns \| 0.030 ns \| 0.027 ns \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|-------------- \|---------:\|---------:\|---------:\| \| IPSearch2Test \| 29.85 ns \| 0.298 ns \| 0.279 ns \| \| IPSearch3Test \| 17.60 ns \| 0.283 ns \| 0.251 ns \| \| IPSearch6Test \| 10.55 ns \| 0.062 ns \| 0.055 ns \| 随机一百万个测试 \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|-------------- \|---------:\|---------:\|---------:\| \| IPSearch2Test \| 97.85 ms \| 0.976 ms \| 0.762 ms \| \| IPSearch3Test \| 64.17 ms \| 0.411 ms \| 0.321 ms \| \| IPSearch6Test \| 31.37 ms \| 0.615 ms \| 0.921 ms \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|-------------- \|---------:\|---------:\|---------:\| \| IPSearch2Test \| 99.57 ms \| 1.157 ms \| 1.026 ms \| \| IPSearch3Test \| 64.42 ms \| 0.133 ms \| 0.118 ms \| \| IPSearch6Test \| 31.25 ms \| 0.088 ms \| 0.078 ms \| 随机亿级测试 \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \|--------------------- \|-------------\|---------\|----------\| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 3900.00万 \| 4.18秒 \| 933.91万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 16400.00万 \| 17.29秒 \| 948.63万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 14300.00万 \| 15.11秒 \| 946.14万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 17400.00万 \| 17.54秒 \| 992.19万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 4200.00万 \| 4.25秒 \| 987.07万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 19300.00万 \| 20.11秒 \| 959.96万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 12600.00万 \| 13.31秒 \| 946.44万 \| \| qqzeng-ip-search-2.0 \| 600.00万 \| 0.64秒 \| 944.88万 \| \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \|--------------------- \|-------------\|---------\|----------\| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 8800.00万 \| 5.93秒 \| 1483.98万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 17000.00万 \| 10.95秒 \| 1553.22万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 13500.00万 \| 8.67秒 \| 1556.73万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 6900.00万 \| 4.45秒 \| 1550.56万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 14700.00万 \| 9.44秒 \| 1557.70万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 1400.00万 \| 0.91秒 \| 1536.77万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 19400.00万 \| 12.47秒 \| 1555.61万 \| \| qqzeng-ip-search-3.0 \| 19900.00万 \| 12.83秒 \| 1551.41万 \| \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \|--------------------- \|-------------\|---------\|----------\| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 10800.00万 \| 3.68秒 \| 2935.58万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 11600.00万 \| 3.92秒 \| 2960.69万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 8100.00万 \| 2.67秒 \| 3028.04万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 11900.00万 \| 3.94秒 \| 3019.54万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 17500.00万 \| 5.68秒 \| 3080.99万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 10300.00万 \| 3.33秒 \| 3094.95万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 8100.00万 \| 2.63秒 \| 3078.68万 \| \| qqzeng-ip-search-6.0 \| 15600.00万 \| 5.02秒 \| 3106.33万 \| IPSearch6 性能最优，单次查询最快，每秒处理能力最高 第二部分： qqzeng-ip xdb 性能测试 源数据 qqzeng-ip.txt（126M）→ 转换生成 qqzeng-ip.xdb（23.4M） 项目地址：https://github.com/lionsoul2014/ip2region 原始官方 xdb 数据查询性能（纳秒）： \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------------------------ \|------------:\|---------:\|---------:\| \| CachePolicy_Content \| 45.37 ns \| 0.250 ns \| 0.234 ns \| \| CachePolicy_File \| 1,125.03 ns \| 5.956 ns \| 5.280 ns \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 811.58 ns \| 6.295 ns \| 5.888 ns \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------------------------ \|------------:\|---------:\|---------:\| \| CachePolicy_Content \| 45.97 ns \| 0.153 ns \| 0.143 ns \| \| CachePolicy_File \| 1,132.85 ns \| 5.087 ns \| 4.758 ns \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 778.37 ns \| 4.698 ns \| 3.923 ns \| qqzeng-ip.xdb 查询性能（纳秒）： \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------------------------ \|------------:\|---------:\|---------:\| \| CachePolicy_Content \| 70.23 ns \| 1.104 ns \| 1.033 ns \| \| CachePolicy_File \| 1,521.94 ns \| 7.233 ns \| 6.412 ns \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1,139.11 ns \| 2.684 ns \| 2.380 ns \| \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \| CachePolicy_Content \| 9100.00万 \| 14.49秒 \| 628.06万 \| \| CachePolicy_Content \| 16400.00万 \| 25.27秒 \| 649.07万 \| \| CachePolicy_Content \| 10200.00万 \| 14.60秒 \| 698.44万 \| \| CachePolicy_Content \| 2600.00万 \| 3.79秒 \| 686.92万 \| \| CachePolicy_Content \| 4400.00万 \| 6.37秒 \| 690.95万 \| \| CachePolicy_Content \| 11100.00万 \| 15.87秒 \| 699.52万 \| \| CachePolicy_Content \| 10400.00万 \| 15.05秒 \| 691.17万 \| \| CachePolicy_Content \| 5400.00万 \| 7.80秒 \| 692.40万 \| \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 860.00万 \| 9.80秒 \| 87.74万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1400.00万 \| 15.30秒 \| 91.50万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1120.00万 \| 12.27秒 \| 91.28万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1910.00万 \| 20.83秒 \| 91.69万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1210.00万 \| 13.23秒 \| 91.44万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1270.00万 \| 13.85秒 \| 91.72万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 1290.00万 \| 14.25秒 \| 90.55万 \| \| CachePolicy_VectorIndex \| 950.00万 \| 10.48秒 \| 90.65万 \| \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \| CachePolicy_File \| 370.00万 \| 5.70秒 \| 64.94万 \| \| CachePolicy_File \| 200.00万 \| 2.94秒 \| 67.96万 \| \| CachePolicy_File \| 1850.00万 \| 27.13秒 \| 68.20万 \| \| CachePolicy_File \| 1520.00万 \| 22.31秒 \| 68.13万 \| \| CachePolicy_File \| 760.00万 \| 11.16秒 \| 68.11万 \| \| CachePolicy_File \| 1430.00万 \| 21.02秒 \| 68.03万 \| \| CachePolicy_File \| 1720.00万 \| 25.55秒 \| 67.31万 \| \| CachePolicy_File \| 230.00万 \| 3.45秒 \| 66.71万 \| Content 缓存策略性能最佳；qqzeng-ip.xdb 在保持兼容的基础上提升了查询速度 第三部分： qqzeng-ip mmdb 性能测试 源数据 qqzeng-ip.csv（168M）→ 转换生成 qqzeng-ip.mmdb（14.9M） 项目地址： https://github.com/maxmind/mmdbwriter https://github.com/maxmind/MaxMind-DB-Reader-dotnet 随机单个性能 \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------- \|---------:\|----------:\|----------:\| \| Search \| 1.766 us \| 0.0054 us \| 0.0050 us \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------- \|---------:\|--------:\|--------:\| \| Search \| 829.1 ns \| 2.45 ns \| 2.29 ns \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------- \|---------:\|----------:\|----------:\| \| Search \| 1.410 us \| 0.0048 us \| 0.0042 us \| \| Method \| Mean \| Error \| StdDev \| \|------- \|---------:\|--------:\|--------:\| \| Search \| 668.1 ns \| 2.74 ns \| 2.29 ns \| 随机千万级 FileAccessMode.MemoryMapped 文件映射到虚拟内存 \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 8000.00万 \| 112.23秒 \| 71.28万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 5200.00万 \| 72.74秒 \| 71.49万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 2900.00万 \| 40.49秒 \| 71.61万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 6200.00万 \| 86.56秒 \| 71.62万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1500.00万 \| 21.00秒 \| 71.42万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 6850.00万 \| 95.76秒 \| 71.53万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1300.00万 \| 18.21秒 \| 71.37万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 6900.00万 \| 96.99秒 \| 71.14万 \| FileAccessMode.Memory 文件加载到实际内存 \| 方法 \| 总次 \| 时间 \| 每秒 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1040.00万 \| 8.15秒 \| 127.56万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 540.00万 \| 4.00秒 \| 135.07万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1730.00万 \| 12.51秒 \| 138.29万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1440.00万 \| 10.44秒 \| 137.98万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 940.00万 \| 6.85秒 \| 137.31万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 720.00万 \| 5.21秒 \| 138.20万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 420.00万 \| 3.02秒 \| 139.26万 \| \| qqzeng-ip.mmdb \| 1520.00万 \| 11.01秒 \| 138.06万 \| mmdb 使用 Memory 模式性能显著提升，MemoryMapped 模式相对较慢但内存占用较少 第四部分： 格式 对比 差异 \| 数据格式 \| 文件大小 \| 单次查询（最快） \| 每秒查询能力（最高） \| \|----------\|----------\|------------------\|------------------------\| \| dat/db \| \~15M \| 10 ns \| 3100 万次/秒 \| \| xdb \| \~23M \| 70 ns \| 690 万次/秒 \| \| mmdb \| \~15M \| 668 ns \| 139 万次/秒 \| \| 对比 \| dat/db \| xdb \| mmdb \| \|--------------------\|--------------------\|---------------------\|------------------------\| \| 索引结构效率 \| 高（位移+偏移表） \| 中（字节+数组） \| 较低（二进制树） \| \| 数据访问复杂度 \| 极低 \| 低 \| 高（树遍历 + 解码） \| \| 是否结构化（需解码）\| 否（纯字符串） \| 否（定长字段） \| 是（复杂字段结构） \| \| 是否序列化反序列化 \| 否 \| 否 \| 是 \| \| 是否涉及文件IO \| 否 \| 可配置 \| 视模式而定 \| \| 是否为纯内存操作 \| 是 \| 可选 \| 可选 \| 结构 \| 数据结构 \| 查询机制 \| 查询速度 \| 加载方式 \| 每秒查询量 --------- \| ---------------- \| ------------------- \| -------------- \| ---------------- \| --------------- dat/db \| 索引 + 偏移表 \| 指针偏移 + 内存查找 \| 纳微秒 \| 内存或 mmap \| 3000 万+ xdb \| 向量索引 + 数据区 \| 向量定位 + 字节读取 \| 几十\~几百纳秒 \| 可配置缓存策略 \| 600\~900 万 mmdb \| 前缀树 + JSON \| 树遍历 + 解码 \| 几百纳秒\~微秒级\| 内存或映射模式 \| 70\~130 万 ----------------------------------- - dat/db：结构紧凑，纯偏移访问，极致性能优化，无结构化处理。 - xdb：向量定位简单，查询速度快，支持缓存优化，通用性好。 - mmdb：前缀树结构复杂，需反序列化，适用于多字段、国际化场景。 qqzeng-ip 提供多种格式支持，满足不同平台和应用场景的性能需求 。