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深度分页问题分析和优化

分析 MySQL 深度分页 LIMIT offset,size 性能下降的根因,给出子查询与游标方案。

b站up主极海Channel(UID1525355)发动态暗示b站没有做深度优化

深度分页存在性能风险,产品约束了前端,后端没限制住

涉及深度分页查询

找了下对应的解决方案

深度分页问题

后端开发为了防止一次加载太多数据到内存,对内存占用和IO读取开销太大,一般使用limit 关键字进行分页加载数据(懒加载,再需要查看时再加载数据),查询employess表中第[N,N+m]条记录,先看下测试数据集大小:

分别查询[10000,10003]三条记录和[100000,100003]三条记录,并观察执行时间。

mysql> select * from employees limit 10000,3

发现在查询结果集数量一定的情况下,查询时间和查询深度成正比。

深度分页效率低原因: limit m,n查询过程是先回表查询m+n条记录,然后丢掉前m条,取后面n条结果返回。

深度分页优化

(1) 通过子查询优化

说明:在employees表中,emp_no是主键,也即聚集索引,在birth_date列创建一个普通非聚集索引。

mysql> create index birth_date_index on 
employees(birth_date);--在birth_date字段创建非聚集索引

查询语句1:

mysql> select * from employees 
where birth_date > '1955-01-01' 
order by emp_no 
limit 100000,3;

查询过程:

查询语句2:

mysql> select *  from employees
 where emp_no >=
 	 (select emp_no from employees
 	  where birth_date > '1955-01-01' 
 	  order by emp_no limit 100000,1) 
 	  limit 3;

查询过程:

小结:查询语句1和查询语句2实现同样的深度分页查询功能,观察查询效率,查询语句2是查询语句1的15倍。对比二者查询过程,查询语句2使用嵌套查询,在内层循环中只取聚簇索引列字段,确定深度分页的偏移量,此时不需要回表,在外层查询中使用聚簇索引筛偏移量之后的要查询结果集,查询语句2通过减少回表记录数,提高查询效率。

(2) 使用inner join优化

查询语句:

mysql> select e1.* from employees e1 
inner join 
(select emp_no from employees
     where birth_date > '1955-01-01' 
     order by emp_no limit 100000,3) as e2  
 on e2.emp_no=e1.emp_no;

查询过程:

优化原理:与基于子查询的优化方式类似,也是通过减少回表的记录数提高查询效率。

(3) 使用标签记录优化

查询语句:

mysql> select * from employees 
where  birth_date >'1955-01-01' and emp_no > 229225
order by emp_no limit 3;

优化原理:在非第一次查询之后,查询时,要记录已经读取的记录数量,效率非常快,缺点是在查询过程中数据库数据变化可能导致查询的数据不准,并且要求字段自增,并且每次查询要知道上一次查询结果中的最大Id,所以不能跳页查看,只能前后翻页。

小结

综合三种深度分页优化方式,基于标记的深度分页方式优化效果最明显,sql也最简单,针对主键索引不是自增问题,可以先使用order by进行排序解决。

mysql深度分页查询语句模板:

select * from tab_name  
where 【条件1,条件2,条件3 and id > #{lastId} 
order by id 
limit #{pageSize};