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MySQL中分页优化的实例详解

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MySQL

通常,我们会采用ORDER BY LIMIT start, offset 的方式来进行分页查询。例如下面这个SQL:

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1SELECT * FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 100, 10;

或者像下面这个不带任何条件的分页SQL:

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1SELECT * FROM `t1` ORDER BY id DESC LIMIT 100, 10;

一般而言,分页SQL的耗时随着 start 值的增加而急剧增加,我们来看下面这2个不同起始值的分页SQL执行耗时:

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12345678910yejr@imysql.com> SELECT * FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 500, 10; 10 rows in set (0.05 sec)  yejr@imysql.com> SELECT * FROM `t1` WHERE ftype=6 ORDER BY id DESC LIMIT 935500, 10; 10 rows in set (2.39 sec)

可以看到,随着分页数量的增加,SQL查询耗时也有数十倍增加,显然不科学。今天我们就来分析下,如何能优化这个分页方案。 一般滴,想要优化分页的终极方案就是:没有分页,哈哈哈~~~,不要说我讲废话,确实如此,可以把分页算法交给Sphinx、Lucence等第三方解决方案,没必要让MySQL来做它不擅长的事情。 当然了,有小伙伴说,用第三方太麻烦了,我们就想用MySQL来做这个分页,咋办呢?莫急,且待我们慢慢分析,先看下表DDL、数据量、查询SQL的执行计划等信息:

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1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041yejr@imysql.com> SHOW CREATE TABLE `t1`;CREATE TABLE `t1` ( `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,... `ftype` tinyint(3) unsigned NOT NULL,... PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; yejr@imysql.com> select count(*) from t1;+----------+| count(*) |+----------+| 994584 |+----------+ yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 500, 10\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 type: indexpossible_keys: NULL key: PRIMARY key_len: 4 ref: NULL rows: 510 Extra: Using where yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 935500, 10\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 type: indexpossible_keys: NULL key: PRIMARY key_len: 4 ref: NULL rows: 935510 Extra: Using where

可以看到,虽然通过主键索引进行扫描了,但第二个SQL需要扫描的记录数太大了,而且需要先扫描约935510条记录,然后再根据排序结果取10条记录,这肯定是非常慢了。 针对这种情况,我们的优化思路就比较清晰了,有两点:

1、尽可能从索引中直接获取数据,避免或减少直接扫描行数据的频率
2、尽可能减少扫描的记录数,也就是先确定起始的范围,再往后取N条记录即可

据此,我们有两种相应的改写方法:子查询、表连接,即下面这样的:

#采用子查询的方式优化,在子查询里先从索引获取到最大id,然后倒序排,再取10行结果集
#注意这里采用了2次倒序排,因此在取LIMIT的start值时,比原来的值加了10,即935510,否则结果将和原来的不一致

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12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM (SELECT * FROM `t1` WHERE id > ( SELECT id FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 935510, 1) LIMIT 10) t ORDER BY id DESC\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: PRIMARY table: <derived2> type: ALLpossible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 10 Extra: Using filesort*************************** 2. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: t1 type: ALLpossible_keys: PRIMARY key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 973192 Extra: Using where*************************** 3. row *************************** id: 3 select_type: SUBQUERY table: t1 type: indexpossible_keys: NULL key: PRIMARY key_len: 4 ref: NULL rows: 935511 Extra: Using where

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1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435#采用INNER JOIN优化,JOIN子句里也优先从索引获取ID列表,然后直接关联查询获得最终结果,这里不需要加10yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM `t1` INNER JOIN ( SELECT id FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 935500,10) t2 USING (id)\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: PRIMARY table: <derived2> type: ALLpossible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 935510 Extra: NULL*************************** 2. row *************************** id: 1 select_type: PRIMARY table: t1 type: eq_refpossible_keys: PRIMARY key: PRIMARY key_len: 4 ref: t2.id rows: 1 Extra: NULL*************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: t1 type: indexpossible_keys: NULL key: PRIMARY key_len: 4 ref: NULL rows: 973192 Extra: Using where

然后我们来对比下这2个优化后的新SQL执行时间:

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123456789yejr@imysql.com> SELECT * FROM (SELECT * FROM `t1` WHERE id > ( SELECT id FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 935510, 1) LIMIT 10) T ORDER BY id DESC;...rows in set (1.86 sec)#采用子查询优化,从profiling的结果来看,相比原来的那个SQL快了:28.2% yejr@imysql.com> SELECT * FROM `t1` INNER JOIN ( SELECT id FROM `t1` WHERE ftype=1 ORDER BY id DESC LIMIT 935500,10) t2 USING (id);...10 rows in set (1.83 sec)#采用INNER JOIN优化,从profiling的结果来看,相比原来的那个SQL快了:30.8%

我们再来看一个不带过滤条件的分页SQL对比:

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123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100#原始SQLyejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM `t1` ORDER BY id DESC LIMIT 935500, 10\G*************************** 1. row ***************************      id: 1 select_type: SIMPLE    table: t1     type: indexpossible_keys: NULL     key: PRIMARY   key_len: 4     ref: NULL     rows: 935510    Extra: NULL yejr@imysql.com> SELECT * FROM `t1` ORDER BY id DESC LIMIT 935500, 10;...10 rows in set (2.22 sec) #采用子查询优化yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM (SELECT * FROM `t1` WHERE id > ( SELECT id FROM `t1` ORDER BY id DESC LIMIT 935510, 1) LIMIT 10) t ORDER BY id DESC;*************************** 1. row ***************************      id: 1 select_type: PRIMARY    table: <derived2>     type: ALLpossible_keys: NULL     key: NULL   key_len: NULL     ref: NULL     rows: 10    Extra: Using filesort*************************** 2. row ***************************      id: 2 select_type: DERIVED    table: t1     type: ALLpossible_keys: PRIMARY     key: NULL   key_len: NULL     ref: NULL     rows: 973192    Extra: Using where*************************** 3. row ***************************      id: 3 select_type: SUBQUERY    table: t1     type: indexpossible_keys: NULL     key: PRIMARY   key_len: 4     ref: NULL     rows: 935511    Extra: Using index yejr@imysql.com> SELECT * FROM (SELECT * FROM `t1` WHERE id > ( SELECT id FROM `t1` ORDER BY id DESC LIMIT 935510, 1) LIMIT 10) t ORDER BY id DESC;10 rows in set (2.01 sec)#采用子查询优化,从profiling的结果来看,相比原来的那个SQL快了:10.6%  #采用INNER JOIN优化yejr@imysql.com> EXPLAIN SELECT * FROM `t1` INNER JOIN ( SELECT id FROM `t1`ORDER BY id DESC LIMIT 935500,10) t2 USING (id)\G*************************** 1. row ***************************      id: 1 select_type: PRIMARY    table:      type: ALLpossible_keys: NULL     key: NULL   key_len: NULL     ref: NULL     rows: 935510    Extra: NULL*************************** 2. row ***************************      id: 1 select_type: PRIMARY    table: t1     type: eq_refpossible_keys: PRIMARY     key: PRIMARY   key_len: 4     ref: t1.id     rows: 1    Extra: NULL*************************** 3. row ***************************      id: 2 select_type: DERIVED    table: t1     type: indexpossible_keys: NULL     key: PRIMARY   key_len: 4     ref: NULL     rows: 973192    Extra: Using index yejr@imysql.com> SELECT * FROM `t1` INNER JOIN ( SELECT id FROM `t1`ORDER BY id DESC LIMIT 935500,10) t2 USING (id);10 rows in set (1.70 sec)#采用INNER JOIN优化,从profiling的结果来看,相比原来的那个SQL快了:30.2%

至此,我们看到采用子查询或者INNER JOIN进行优化后,都有大幅度的提升,这个方法也同样适用于较小的分页,虽然LIMIT开始的 start 位置小了很多,SQL执行时间也快了很多,但采用这种方法后,带WHERE条件的分页分别能提高查询效率:24.9%、156.5%,不带WHERE条件的分页分别提高查询效率:554.5%、11.7%,各位可以自行进行测试验证。单从提升比例说,还是挺可观的,确保这些优化方法可以适用于各种分页模式,就可以从一开始就是用

结论:这样看就和明显了,尤其是针对大分页的情况,因此我们优先推荐使用INNER JOIN方式优化分页算法。

上述每次测试都重启mysqld实例,并且加了SQL_NO_CACHE,以保证每次都是直接数据文件或索引文件中读取。如果数据经过预热后,查询效率会一定程度提升,但但上述相应的效率提升比例还是基本一致的。

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