前言
日常做分页需求时,一般会用limit实现,但是当偏移量特别大的时候,查询效率就变得低下。
limit深分页变慢?
CREATE TABLE usermoney (
id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键Id',
name varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '账户名',
money int(11) DEFAULT NULL COMMENT '余额',
create_time datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
update_time datetime NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
PRIMARY KEY (id),
KEY idx_name (name),
KEY idx_update_time (update_time) //索引
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1570068 DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=REDUNDANT COMMENT='用户钱表';
select id,name,money from usermoney where update_time> '2020-09-19' limit 100000,10;
执行流程
- 通过普通二级索引树idx_update_time,过滤update_time条件,找到满足条件的记录ID。
- 通过ID,回到主键索引树,找到满足记录的行,然后取出展示的列(回表)
- 扫描满足条件的100010行,然后扔掉前100000行,返回。
执行计划
SQL变慢原因有两个:
- limit语句会先扫描offset+n行,然后再丢弃掉前offset行,返回后n行数据。也就是说
limit 100000,10,就会扫描100010行,而limit 0,10,只扫描10行。 limit 100000,10扫描更多的行数,也意味着回表更多的次数。
优化方案
子查询
因为以上的SQL,回表了100010次,实际上,我们只需要10条数据,也就是我们只需要10次回表其实就够了。因此,我们可以通过减少回表次数来优化。
回顾一下B+ 树结构
InnoDB中,索引分主键索引(聚簇索引)和二级索引
- 主键索引,叶子节点存放的是整行数据
- 二级索引,叶子节点存放的是主键的值。
把条件转移到主键索引树
如果我们把查询条件,转移回到主键索引树,那就可以减少回表次数啦。转移到主键索引树查询的话,查询条件得改为主键id了,之前SQL的update_time这些条件咋办呢?抽到子查询那里嘛~
子查询那里怎么抽的呢?因为二级索引叶子节点是有主键ID的,所以我们直接根据update_time来查主键ID即可,同时我们把 limit 100000的条件,也转移到子查询,完整SQL如下:
select id,name,money FROM usermoney where id >= (select a.id from usermoney a where a.update_time >= '2020-09-19' limit 100000, 1) LIMIT 10;
由执行计划得知,子查询 table a查询是用到了
idx_update_time索引。首先在索引上拿到了聚集索引的主键ID,省去了回表操作,然后第二查询直接根据第一个查询的 ID往后再去查10个就可以了!
INNER JOIN 延迟关联
延迟关联的优化思路,跟子查询的优化思路其实是一样的:都是把条件转移到主键索引树,然后减少回表。不同点是,延迟关联使用了inner join代替子查询。 优化后的SQL如下:
SELECT u.id,u.name,u.money FROM usermoney u INNER JOIN (SELECT a.id FROM usermoney a WHERE a.update_time >= '2020-09-19' ORDER BY a.update_time LIMIT 100000, 10) AS acct2 on u.id= acct2.id;
查询思路就是,先通过
idx_update_time二级索引树查询到满足条件的主键ID,再与原表通过主键ID内连接,这样后面直接走了主键索引了,同时也减少了回表。
标签记录法(主键有序的情况下)
limit 深分页问题的本质原因就是:偏移量(offset)越大,mysql就会扫描越多的行,然后再抛弃掉。这样就导致查询性能的下降。
其实我们可以采用标签记录法,就是标记一下上次查询到哪一条了,下次再来查的时候,从该条开始往下扫描。就好像看书一样,上次看到哪里了,你就折叠一下或者夹个书签,下次来看的时候,直接就翻到啦。
假设上一次记录到100000,则SQL可以修改为:
select id,name,money FROM usermoney where id > 100000 order by id limit 10;
这样的话,后面无论翻多少页,性能都会不错的,因为命中了id索引。但是这种方式有局限性:需要一种类似连续自增的字段。
使用between...and...(数据范围边界知道)
很多时候,可以将limit查询转换为已知位置的查询,这样MySQL通过范围扫描between...and,就能获得到对应的结果。
如果知道边界值为100000,100010后,就可以这样优化:
select id,name,money FROM usermoney where id between 100000 and 100010 order by id;