MySQL的LIMIT与分页优化

1. select * from table LIMIT 5,10; #返回第6-15行数据   

2. select * from table LIMIT 5; #返回前5行   

3. select * from table LIMIT 0,5; #返回前5行  

性能优化：

[sql] view plaincopyprint?

1. 基于MySQL5.0中limit的高性能,我对数据分页也重新有了新的认识.  

2.   

3. 1.  

4. Select * From cyclopedia Where ID>=(  

5. Select Max(ID) From (  

6.  Select ID From cyclopedia Order By ID limit 90001  

7. ) As tmp  

8. ) limit 100;  

9.   

10. 2.  

11. Select * From cyclopedia Where ID>=(  

12. Select Max(ID) From (  

13.  Select ID From cyclopedia Order By ID limit 90000,1  

14. ) As tmp  

15. ) limit 100;  

16.   

17. 同样是取90000条后100条记录,第1句快还是第2句快?  

18. 第1句是先取了前90001条记录,取其中最大一个ID值作为起始标识,然后利用它可以快速定位下100条记录  

19. 第2句择是仅仅取90000条记录后1条,然后取ID值作起始标识定位下100条记录  

20. 第1句执行结果.100 rows in set (0.23) sec  

21. 第2句执行结果.100 rows in set (0.19) sec  

22.   

23. 很明显第2句胜出.看来limit好像并不完全像我之前想象的那样做全表扫描返回limit offset+length条记录,这样看来limit比起MS-SQL的Top性能还是要提高不少的.  

24.   

25. 其实第2句完全可以简化成  

26.   

27. Select * From cyclopedia Where ID>=(  

28. Select ID From cyclopedia limit 90000,1  

29. )limit 100;  

30.   

31. 直接利用第90000条记录的ID,不用经过Max运算,这样做理论上效率因该高一些,但在实际使用中几乎看不到效果,因为本身定位ID返回的就是1条记录,Max几乎不用运作就能得到结果,但这样写更清淅明朗,省去了画蛇那一足.  

32.   

33. 可是,既然MySQL有limit可以直接控制取出记录的位置,为什么不干脆用Select * From cyclopedia limit 90000,1呢?岂不更简洁?  

34. 这样想就错了,试了就知道,结果是:1 row in set (8.88) sec,怎么样,够吓人的吧,让我想起了昨天在4.1中比这还有过之的"高分".Select * 最好不要随便用,要本着用什么,选什么的原则, Select的字段越多,字段数据量越大,速度就越慢. 上面2种分页方式哪种都比单写这1句强多了,虽然看起来好像查询的次数更多一些,但实际上是以较小的代价换取了高效的性能,是非常值得的.  

LIMIT偏移量越大，从磁盘IO读取的记录行数就越多，所以要尽可能少的从磁盘IO读取数据，总的来说有以下几种方式：

1.子查询优化法  
先找出第一条数据，然后大于等于这条数据的id就是要获取的数据  
缺点：数据必须是连续的，可以说不能有where条件，where条件会筛选数据，导致数据失去连续性

2.倒排表优化法  
倒排表法类似建立索引，用一张表来维护页数，然后通过高效的连接得到数据  
缺点：只适合数据数固定的情况，数据不能删除，维护页表困难 

3.反向查找优化法  
当偏移超过一半记录数的时候，先用排序，这样偏移就反转了  
缺点：order by优化比较麻烦，要增加索引，索引影响数据的修改效率，并且要知道总记录数，偏移大于数据的一半 

4.limit限制优化法  
把limit偏移量限制低于某个数。。超过这个数等于没数据，我记得alibaba的dba说过他们是这样做的 

总结：limit的优化限制都比较多，所以实际情况用或者不用只能具体情况具体分析了。页数那么后，基本很少人看的。。。 

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分页优化的四种方式

很久以前读了一篇关于分页的文章，后来越想越有道理，最近又重新找出来，并做了翻译，原文参考:Four ways to optimize paginated displays.

翻译背景：在大数据量的情况下，原本很简单的分页如果没有处理好，你会发现分页的请求会消耗你大量的数据库时间。如果你遇到了这个问题，文章给了你几个很好的解决的方案。当然，初学者若能看完这篇文章，那么它会指导你写出更具有扩展性的分页代码。

全文概述：文中提到了分页的办法总结如下：

1. 全部缓存查询结果。把查询结果全部缓存起来(例如文件缓存、静态化结果页面等)。

2. 不详细显示总共有多少分页。这里有两个优化的技巧。其一每次在计算总条目的时候，我就固定查询501条，然后将前500条分页显示好，如果第501条确实存在，那么给出按钮 “查看更多...”（这种情况会很少）。其二，在每次列表本页面的时候，比如第一页我要显示1-20条，那么我查询出1-21条。如果第21条真的存在，我就给出"下一页"按钮，依次类推。
   
   事实上google就是这样做的。在查看第一页搜索结果的时候google只会显示前十页(共100个条目)，并不显示搜索结果条目总共有多少:
   
   查看第二页的时候，仅仅会多显示一页
   

3. 通过EXPLAIN的"row"列来估算结果总共有多少条目。文章中称google是这样估算结果集的：

全文译文：

在实际开发中，分页显示是我们最常遇到的优化问题之一。例如搜索结果、积分列表、排行榜等。分页的一般模型:在一个排序的结果集合(较大)中我们要显示其中连续20条目;并且需要显示 “下一页”、”上一页”的链接;有时候我们还需要显示，总共有多少个条目，一共分了多少页。

要给出这样一个完成显示，数据库的代价是很大的，有时候就为了显示这么一个分页，需要执行的SQL会比整个页面显示其他的全部SQL消耗还要大。
我曾遇到这样的案例：有一次在为我们的一个客户做Slow Query LOG分析的时候我们就发现:整个LOG 里面的SQL耗时6300s,其中两个主要的分页查询大约消耗了(2850 + 380)秒,占了整个Slow Query的50%。
分页没有处理好就是这么糟糕~.

我们来分析一下分页的一般情况:

#典型分页的SQL如下:
SELECT .... FROM ... ORDER BY .... LIMIT X, 20

如果ORDER BY部分没有能够用索引的话（这样的情况还是很多的），MYSQL就会做文件排序(filesort)；假想如果如果满足WHERE 条件的条目共有个百万的数量级的话，那么MYSQL就会取出这上百万的结果，临时存储、文件排序，然后再删除大大部分的数据保留其中的20个。当用户点击“下一页”的时候，上面的过程会完全重做一遍，只是取得结果向后偏了一点。要是你还想显示“总共有多少条目，共分多少页面”的话，一般是这样做(1)使用SQL_CALC_FOUND_ROWS (2)执行一个单独的SQL去计算行数。如果用户的每一次请求都执行以上的操作，可以想象当你的数据量越来越大的时候，情况会越来越糟。

事实上，有很多办法去优化上面的过程的。(关于这一点我之前我写过的一篇article on optimizing ranked data 。不过那篇文章里面介绍的办法实施起来比较困难。所以如果不是情况复杂和重要到一定程度，就不值得那样做。)那一般情况怎么办呢？除了索引、重组数据、SQL优化,我们还有两个大的方面可以考虑去做。其一，积极的把SQL的查询结果缓存起来，从而减少SQL执行;其二就是重新考虑一下你的分页就架构，在应用中，并不是每次都需要把分页的各个部分都完整显示出来的。例如你把从第1到50页的链接都给出来，很多时候用户根本不会直接去点击某一页。我们考虑的思路是指把最重要的部分先展示出来。

这样考虑的于是就有了下面四个优化的建议来提高性能

1. 首次查询的时候缓存结果。这样情况就变得简单了，无论是结果条目的数量，总共的页面数量，还是取出其中的部分条目。

2. 不显示总共有多少条目。Google搜索结果的分页显示就用了这个特性。很多时候你可能看了前几页，就够了。那么我可以这样，每次我都把结果限制在500条（这个数据越大 资源消耗越大）然后你每次查询的时候，都查询501条记录，这样，如果结果真有501个，那么我们就显示链接 “显示下500条记录”。

3. 不显示总页面数。只给出“下一页”的链接，如果有下一页的话。(如果用户想看上一页的话，他会通过浏览器来回到上一页的)。那你可能会问我“不显示总页面数”怎么知道是不是有下一页呢？这里有一个很好的小技巧：你在每次显示你当前页面条目的时候你都多查询一条，例如你要显示第11-20个条目时，你就取出11-21条记录（多取一条，并不显示这多取的内容），那么当你发现第21条存在的时候就显示“下一页的链接”，否则就是末页了。这样你就不用每次计算总页面数量了，特别是在做缓存很困难的时候这样做效率非常好。

4. 估算总结果数。Google就是这么做的，事实证明效果很好。用EXPLAIN 来解释你的SQL，然后通过EXPLAIN的结果来估算。EXPLAIN结果有一列”row”会给你一个大概的结果。(这个办法不是处处都行，但是某些地方效果是很好的)这些办法可以很大程度上减轻数据库的压力，而且对用户体验不会有什么影响。

这些办法可以很大程度上减轻数据库的压力，而且对用户体验不会有什么影响。

在系统中需要进行分页操作的时候，我们通常会使用LIMIT加上偏移量的办法实现，同时加上合适的ORDER BY子句。如果有对应的索引，通常效率会不错，否则，MySQL需要做大量的文件排序操作。

一个非常常见又令人头疼的问题就是，在偏移量非常大的时候，例如可能是LIMIT 10000,20这样的查询，这时MySQL需要查询10020条记录后只返回最后20条，前面10000条记录都将被抛弃，这样的代价非常高。如果所有的页面被访问的频率都相同，那么这样的查询平均需要访问半个表的数据。要优化这种查询，要么是在页面中限制分页的数量，要么是优化大偏移量的性能。

优化此类分页查询的一个最简单的办法就是尽可能地使用索引覆盖扫描，而不是查询所有的列。然后根据需要做一次关联操作再返回所需的列。对于偏移量很大的时候，这样的效率会提升非常大。考虑下面的查询：

    SELECT film_id, description FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50, 5;

如果这个表非常大，那么这个查询最好改写成下面的这样子：

    SELECT film.film_id, film.description FROM sakila.film 
    INNER JOIN (
      SELECT film_id FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50,5
    ) AS lim USING(film_id);

这里的“延迟关联”将大大提升查询效率，它让MySQL扫描尽可能少的页面，获取需要访问的记录后再根据关联列回原表查询需要的所有列。这个技术也可以用于优化关联查询中的LIMIT子句。

有时候也可以将LIMIT查询转换为已知的位置的查询，让MySQL通过范围扫描获得到对应的结果。例如，如果在一个位置列上有索引，并且预先计算出了边界值，上面的查询就可以改写为：

    SELECT film_id, description FROM sakila.film 
    WHERE position BETWEEN 50 AND 54 ORDER BY position;

对数据进行排名的问题也与此类似，但往往还会同时和GROUP BY混合使用。在这种情况下通常都需要预先计算并存储排名信息。

LIMIT和OFFSET的问题，其实是OFFSET的问题，它会导致MySQL扫描大量不需要的行然后再抛弃掉。如果可以使用书签记录上次取数据的位置，那么下次就可以直接从该书签记录的位置开始扫描，这样就可以避免使用OFFSET。例如，若需要按照租借记录做翻页，那么可以根据最新一条租借记录向后追溯，这种做法可行是因为租借记录的主键是单调增长的。首先使用下面的查询获得一组结果：

    SELECT * FROM sakila.rental ORDER BY rental_id DESC LIMIT 20;

假设上面的查询返回的是主键为16049到16030的租借记录，那么下一页查询就可以从16030这个点开始：

    SELECT * FROM sakila.rental WHERE rental_id < 16030
    ORDER BY rental_id DESC LIMIT 20;

该技术的好处是无论翻页到那么后面，其性能都会很好。

其他优化办法还包括使用预先计算的汇总表，或者关联到一个冗余表，冗余表只包含主键列和需要做排序的数据列。

分页的时候，另一个常用的技巧是在LIMIT语句中加上SQL_CALC_FOUNT_ROWS提示(hint)，这样就可以获得去掉LIMIT以后满足条件的行数，因此可以作为分页的总数。看起来，MySQL做了一些非常“高深”的优化，像是通过某种方法预测了总行数。但实际上，MySQL只有在扫描了所有满足条件的行以后，才会知道行数，所以加上这个提示以后，不管是否需要，MySQL都会扫描所有满足条件的行，然后再抛弃掉不需要的行，而不是在满足LIMIT的行数后就终止扫描。所以该提示的代价可能非常高。

一个更好的设计是将具体的页数换成“下一页”按钮，假设每页显示20条记录，那么我们每次查询的时候都是LIMIT返回21条记录并只显示20条，如果第21条存在，那么我们就显示“下一页”按钮，否则就说明没有更多的数据，也就无须显示“下一页”按钮了。

另一种做法是先获取并缓存较多的数据，例如，缓存1000条，然后每次分页都从这个缓存中获取。这样做可以让应用程序根据结果集的大小采取不同的策略，如果结果集少于1000，就可以在页面上显示所有的分页链接，因为数据都在缓存中，所以这样做性能不会有问题。如果结果集大于1000，则可以在页面上设计一个额外的“找到的结果多于1000条”之类的按钮。这两种策略都比每次生成全部结果集再抛弃掉不需要的数据的效率要高很多。

有时候也可以考虑使用EXPLAIN的结果中的rows列的值来作为结果集总数的近似值（实际上Google的搜索结果总数也是个近似值）。当需要精确结果的时候，再单独使用COUNT(*)来满足需求，这时如果能够使用索引覆盖扫描则通常也会比SQL_CALC_FOUND_ROWS快得多。