小红书面经:LIMIT 100000000, 10 和 LIMIT 10 哪个更快?如何优化深度分页?

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LIMIT 100000000, 10 和 LIMIT 10 哪个更快?如何优化深度分页?🤔

你有没有过这种疑惑?

面试的时候,考官问:“「LIMIT 100000000, 10 和 LIMIT 10,哪个更快?」” 你是不是一脸懵?😅 这两个看起来差不多的SQL语句,究竟有什么不同呢?如果你也曾在复杂查询中遇到过分页问题,肯定明白这个问题背后隐藏的优化关键。

今天我们就一起来揭开这个谜团,看看为什么**「LIMIT 100000000, 10」** 有可能比 「LIMIT 10」 更慢?如何在分页时避免性能下降,尤其是做深度分页的优化呢?


先来投票:你觉得哪个更快?

  • ✅ LIMIT 10
  • ❌ LIMIT 100000000,10
    (心里默选一下,我们稍后揭晓答案!)

一、LIMIT 100000000, 10 和 LIMIT 10 的本质差异🧐

1. 先看这两个SQL语句

SELECT * FROM products LIMIT 100000000, 10;  -- 从第100000000条开始,取10条
SELECT * FROM products LIMIT 10;  -- 只取前10条

这两个语句乍一看,应该没什么大差异,对吧?「LIMIT 100000000, 10」 表示从第100000000条开始,取10条数据,而**「LIMIT 10」**则是从头开始,直接取前10条数据。

2. 性能对比:看似相似,背后却有大差异

看起来是简单的分页查询,然而**「LIMIT 100000000, 10」** 和 「LIMIT 10」 的性能差异,背后有很大的不同。因为**「LIMIT 100000000, 10」**不仅仅是从100000000条数据中取10条,它的本质上需要扫描并“跳过”前面大量的数据。😓

「LIMIT 100000000, 10」 需要**「跳过大量记录」**
  • 数据库引擎首先要扫描前100000000条记录,直到找到第100000001条。
  • 然后,才开始返回接下来的10条数据。
  • 这就导致了**「大量的扫描开销」**,尤其是在数据量非常大的情况下。
「LIMIT 10」 直接取前10条数据
  • 这显然要比前者高效得多,数据库引擎只需要取前10条数据。

3. 为什么这么慢?🔻

根本原因在于,SQL引擎在执行LIMIT 100000000, 10时,会做大量的无效扫描——即便你只需要10条数据,它依然得先扫描掉前100000000条记录。这个过程会让查询变得非常慢,尤其是在数据量极大的时候。⚠️


二、优化深度分页:如何避免性能瓶颈?⚡

1. 深度分页的痛点:性能逐渐下降

假设你在做分页查询时,每次都使用LIMIT 100000000, 10的方式,随着页数的增加,「性能会逐渐下降」。这种方式的问题就在于数据库需要处理**「大量的跳过操作」**,查询时间随着OFFSET值的增加而变得越来越长。

2. 优化方案:游标分页(Cursor Pagination)

游标分页是最常见的优化方案。它通过基于上一页数据的最后一条记录ID来进行分页查询,避免了每次都跳过大量数据。也就是说,通过游标的机制,我们不再依赖OFFSET,而是基于数据的唯一标识(如ID)进行分页查询。

SELECT * FROM products WHERE id > ? ORDER BY id LIMIT 10;

这种方式可以显著提高查询效率,尤其是在大数据量的情况下。

3. 其他深度分页优化方案

除了游标分页,还有一些主流的优化方案,可以根据具体的场景来选择:


三、其他深度分页优化方案🔍

1. 「使用“键集分页”(Keyset Pagination)」

**「键集分页」是一种非常有效的深度分页优化策略,特别适用于那些有唯一标识符(如ID或时间戳)**的场景。与游标分页类似,它避免了OFFSET的性能瓶颈。

在**「键集分页」中,你依赖特定的字段(如ID或时间戳)**来查询下一页的数据,而不是使用OFFSET跳过前面的记录。例如:

SELECT * FROM products WHERE id > ? ORDER BY id LIMIT 10;

这种方式避免了大量无用数据的扫描,并且查询性能几乎不会随着分页的深度增加而下降。🔝

2. 「延迟加载(Lazy Loading)」

对于某些场景,特别是展示的数据量不太大且不需要一次性全部加载的情况,可以采用**「延迟加载」**(Lazy Loading)策略。它通过懒加载的方式按需加载数据,避免了一次性查询大量数据造成的性能问题。

例如,在用户翻页时,只有在用户实际需要新的数据时,才向数据库发起查询请求。这样可以减少不必要的查询负载。

3. 「分区表(Partitioning)」

对于**「数据量极大」的表,「分区表」**(Partitioning)是一种很好的优化方案。通过分区技术,将数据拆分成多个子表,数据库可以根据查询条件只扫描相关的分区,从而提高查询效率。

例如,如果你有一个用户表,可以根据**「时间范围」「地理区域」**将数据分区,在分页查询时,只扫描相关的分区,减少了扫描的数据量。

4. 「索引优化」

无论是哪种分页方式,**「索引优化」**都是基础。通过在分页查询的关键字段上建立合适的索引,能够大大提高查询速度,尤其是在分页查询中,如果没有索引,数据库就需要做全表扫描,导致查询变慢。

例如,确保分页查询使用的字段(如ID、创建时间等)都已经建立了合适的索引。这样数据库可以直接通过索引来定位数据,而不需要进行全表扫描。


四、Elasticsearch 和 PostgreSQL 中如何处理深度分页?🧐

除了MySQL,**「Elasticsearch」「PostgreSQL」**也是常见的数据库系统,它们在处理深度分页时也有各自的优化策略。

1. **「Elasticsearch」**的优化:搜索深度(Search After)

在Elasticsearch中,传统的fromsize分页方式也会遇到性能问题,特别是在做深度分页时。Elasticsearch推荐使用**「search_after」**来进行分页,它基于游标的机制,避免了from的性能瓶颈。

{
  "query": {
    "match_all": {}
  },
  "size": 10,
  "search_after": ["last_id"]
}

2. **「PostgreSQL」**的优化:基于ID的分页

PostgreSQL通常使用**「Keyset Pagination」来优化深度分页,避免了OFFSET的性能问题。在PostgreSQL中,可以基于「主键ID」**进行分页查询,类似于游标分页的思想。

SELECT * FROM products WHERE id > ? ORDER BY id LIMIT 10;

五、总结:你会怎么做?🤔

要记住,在处理深度分页时,「LIMIT 100000000, 10」 和 **「LIMIT 10」的性能差异不容忽视。「LIMIT 100000000, 10」的查询效率明显较低,因为它会扫描大量不必要的数据,而「LIMIT 10」**则是高效的查询方式。

为了优化深度分页,推荐使用以下策略:

  1. 「游标分页」:适用于大多数场景,避免了OFFSET的性能瓶颈。
  2. 「键集分页」:特别适合有唯一标识符的表,查询效率高。
  3. 「延迟加载」:按需加载,减少不必要的查询。
  4. 「分区表」:适用于大规模数据表,通过分区提升查询效率。
  5. 「索引优化」:确保分页查询的字段有适当的索引。

选择合适的优化方案,不仅能提升查询速度,还能改善用户体验。如果你在实际项目中遇到类似的挑战,记得根据场景选择最佳方案!🚀


Java 示例代码:如何优化分页查询

最后,来看一下如何用Java代码实现一个简单的分页查询优化:

// 伪代码:基于ID的游标分页
public List<Product> getProductsAfterId(long lastProductId, int limit) {
    String sql = "SELECT * FROM products WHERE id > ? ORDER BY id LIMIT ?";
    List<Product> products = jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{lastProductId, limit}, new ProductRowMapper());
    return products;
}

这种方式通过**传入lastProductId**来避免全表扫描,使得每次查询都能快速定位到正确的分页位置。


希望这篇文章能够帮你搞定分页查询的优化问题!如果你在实际项目中遇到类似的挑战,记得用游标分页+索引优化来提高性能哦!🚀

觉得有用的话,不妨点个赞👍,有任何问题也欢迎在评论区讨论!💬

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