各位观众老爷们,晚上好!我是你们的老朋友,今儿个咱们聊点儿MySQL里让人头疼的玩意儿:LIMIT OFFSET
大分页的性能问题以及优化方案。
咱们都知道,LIMIT OFFSET
这玩意儿是用来做分页的,但是用多了,特别是数据量大的时候,那叫一个慢啊!慢到怀疑人生!今天,咱就来扒一扒它慢在哪儿,又该怎么治它。
一、LIMIT OFFSET
为啥这么慢?
先来个简单的例子,假设咱们有个 users
表,里面有100万条数据,字段包括 id
(主键,自增), name
, age
, email
。
CREATE TABLE `users` (
`id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
`age` int unsigned DEFAULT NULL,
`email` varchar(255) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
现在,我们要查第999991到1000000条数据,也就是最后一页的数据:
SELECT * FROM users LIMIT 999990, 10;
看起来很简单是吧?但这条SQL执行的时候,MySQL可不是简单地跳到第999991条数据开始读。它是这样的:
- 扫描前999990条数据。 这就是问题所在!MySQL需要把前999990条数据都扫描一遍,虽然最终丢弃了,但扫描的动作是实实在在发生的。
- 读取需要的10条数据。
- 返回结果。
这就像你去图书馆借书,你想借第1000本书,图书馆管理员不是直接拿给你,而是从第一本书开始,一本一本翻,翻到第999本扔掉,然后才找到你要的第1000本!这效率能高吗?
可以用 EXPLAIN
命令来看一下这条SQL的执行计划:
EXPLAIN SELECT * FROM users LIMIT 999990, 10;
你会发现 type
字段可能是 ALL
(全表扫描),rows
字段显示扫描了接近100万行数据! 这就说明MySQL确实是扫描了大量无用的数据。
二、优化方案:让MySQL少干点活!
既然知道了LIMIT OFFSET
慢的原因是扫描了太多无用数据,那么优化的思路就是:让MySQL尽可能少地扫描无用数据。
下面介绍几种常见的优化方案:
1. 利用索引覆盖优化
如果我们只需要查询 id
字段,可以利用索引覆盖,避免回表查询。 假设我们只需要查询 id
字段,那么可以建立一个覆盖索引:
CREATE INDEX idx_id ON users (id);
然后执行查询:
SELECT id FROM users LIMIT 999990, 10;
这时候,EXPLAIN
的结果会显示 Using index
,说明使用了索引覆盖,避免了回表查询。虽然还是扫描了大量数据,但是由于只需要读取索引,速度会比全表扫描快一些。
2. 子查询优化
这种方法的核心思想是:先查出需要的 id
,然后再根据 id
去查其他字段。
SELECT * FROM users WHERE id IN (SELECT id FROM users LIMIT 999990, 10);
这种方法在某些情况下有效,但在MySQL优化器不给力的情况下,可能会更慢! 因为MySQL优化器可能会先执行外层查询,再对每个结果执行内层查询,导致性能更差。
3. 利用书签法/延迟关联
这种方法也需要先查出需要的 id
,然后再根据 id
去查其他字段。但是,它使用了 JOIN
操作,通常比子查询更高效。
SELECT u.*
FROM users u
JOIN (SELECT id FROM users LIMIT 999990, 10) AS t
ON u.id = t.id;
这种方法通常比子查询更快,因为MySQL优化器可以更好地优化 JOIN
操作。 EXPLAIN
输出应该显示使用了索引。
4. 范围查询优化
如果 id
是连续的,我们可以利用 id
的范围来优化查询。
首先,查询出最后一页的起始 id
:
SELECT id FROM users ORDER BY id LIMIT 999990, 1;
假设查出的起始 id
是 999991,那么我们可以使用范围查询:
SELECT * FROM users WHERE id >= 999991 LIMIT 10;
这种方法避免了扫描大量无用数据,效率通常很高。 但这种方法要求 id
是连续的,如果 id
不连续,就需要使用其他方法。
5. 游标优化
游标是一种编程技术,可以在服务器端缓存结果集,然后逐条返回给客户端。 这种方法适用于需要频繁访问同一结果集的情况。
但是,游标会占用服务器资源,需要谨慎使用。
6. 禁止使用OFFSET
,使用上一页最后一条数据的ID
这种方法核心思路是,将OFFSET
换成ID
范围查询,避免MySQL扫描无用数据。
例如,你要查询第N页,每页大小是pageSize
,那么你需要保存第N-1页最后一条数据的ID。
假设最后一页pageSize
是10, 上一页最后一条数据的id
是999990,那么查询语句如下:
SELECT * FROM users WHERE id > 999990 LIMIT 10;
这种方法效率非常高,但是需要客户端保存上一页最后一条数据的ID。 适用于APP下拉刷新,滚动加载等场景。
7. 使用搜索引擎
如果数据量非常大,并且需要进行复杂的查询,可以考虑使用搜索引擎,例如 Elasticsearch 或 Solr。 搜索引擎可以对数据进行索引,并提供快速的查询和分页功能。
三、各种优化方案的比较
优化方案 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
---|---|---|---|
索引覆盖 | 避免回表查询,提高查询速度 | 仍然需要扫描大量数据 | 只需要查询索引字段的情况 |
子查询 | 简单易懂 | 可能会被MySQL优化器优化成更慢的执行计划 | 某些情况下有效,需要测试 |
书签法/延迟关联 | 通常比子查询更快 | 需要 JOIN 操作 |
通常比子查询更快,需要测试 |
范围查询 | 避免扫描大量无用数据,效率高 | 要求 id 是连续的 |
id 是连续的情况 |
游标 | 适用于需要频繁访问同一结果集的情况 | 占用服务器资源,需要谨慎使用 | 需要频繁访问同一结果集的情况 |
基于ID范围查询 | 效率极高,避免扫描无用数据 | 需要客户端保存上一页最后一条数据的ID |
适用于APP下拉刷新,滚动加载等场景 |
使用搜索引擎 | 数据量大,查询复杂的情况下,提供快速的查询和分页功能 | 需要引入新的技术栈,增加系统复杂度 | 数据量非常大,并且需要进行复杂的查询 |
四、实战演练:优化一个慢查询
假设我们有一个 orders
表,里面有1000万条数据,字段包括 id
(主键,自增), user_id
, order_time
, amount
。
CREATE TABLE `orders` (
`id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`user_id` int unsigned DEFAULT NULL,
`order_time` datetime DEFAULT NULL,
`amount` decimal(10,2) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_user_id` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
现在,我们要查询第9999991到10000000条订单数据:
SELECT * FROM orders LIMIT 9999990, 10;
这条SQL执行非常慢,EXPLAIN
结果显示全表扫描。
我们可以尝试使用书签法/延迟关联优化:
SELECT o.*
FROM orders o
JOIN (SELECT id FROM orders LIMIT 9999990, 10) AS t
ON o.id = t.id;
如果 id
是连续的,我们还可以使用范围查询优化:
SELECT id FROM orders ORDER BY id LIMIT 9999990, 1; -- 查出起始 ID
SELECT * FROM orders WHERE id >= 起始ID LIMIT 10;
或者使用基于ID范围查询
SELECT * FROM orders WHERE id > 上一页最后一个ID LIMIT 10;
具体选择哪种优化方案,需要根据实际情况进行测试。
五、总结:没有银弹,只有合适的解决方案
LIMIT OFFSET
大分页的性能问题是一个常见的难题,但是没有一劳永逸的解决方案。我们需要根据实际情况,选择合适的优化方案。
- 数据量小的时候,
LIMIT OFFSET
足够应付。 - 数据量大的时候,需要考虑优化方案,例如索引覆盖、子查询、书签法、范围查询、游标、搜索引擎。
- 优化的时候,要多做测试,找到最适合自己的方案。
记住,优化是一个持续的过程,需要不断地学习和实践。
好了,今天就先聊到这里,希望对大家有所帮助! 下次有机会再跟大家分享其他MySQL的技巧。 各位晚安!