mysql查詢使用select命令，配合limit，offset參數(shù)可以讀取指定范圍的記錄。本文將介紹mysql查詢時，offset過大影響性能的原因及優(yōu)化方法。?
準(zhǔn)備測試數(shù)據(jù)表及數(shù)據(jù)
1.創(chuàng)建表
CREATE?TABLE?`member`?(?`id`?int(10)?unsigned?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT,?`name`?varchar(10)?NOT?NULL?COMMENT?'姓名',?`gender`?tinyint(3)?unsigned?NOT?NULL?COMMENT?'性別',?PRIMARY?KEY?(`id`),?KEY?`gender`?(`gender`) )?ENGINE=InnoDB?DEFAULT?CHARSET=utf8;
2.插入1000000條記錄
<?php $pdo = new PDO("mysql:host=localhost;dbname=user","root",'');for($i=0; $i<1000000; $i++){ $name = substr(md5(time().mt_rand(000,999)),0,10); $gender = mt_rand(1,2); $sqlstr = "insert into member(name,gender) values('".$name."','".$gender."')"; $stmt = $pdo->prepare($sqlstr);????$stmt->execute();} ?>mysql>?select?count(*)?from?member; +----------+|?count(*)?| +----------+|??1000000?| +----------+1?row?in?set?(0.23?sec)
?
3.當(dāng)前數(shù)據(jù)庫版本
mysql>?select?version(); +-----------+|?version()?| +-----------+|?5.6.24????| +-----------+1?row?in?set?(0.01?sec)
分析offset過大影響性能的原因
1.offset較小的情況
mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?10,1; +----+------------+--------+|?id?|?name???????|?gender?| +----+------------+--------+|?26?|?509e279687?|??????1?| +----+------------+--------+1?row?in?set?(0.00?sec)mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?100,1; +-----+------------+--------+|?id??|?name???????|?gender?| +-----+------------+--------+|?211?|?07c4cbca3a?|??????1?| +-----+------------+--------+1?row?in?set?(0.00?sec)mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?1000,1; +------+------------+--------+|?id???|?name???????|?gender?| +------+------------+--------+|?1975?|?e95b8b6ca1?|??????1?| +------+------------+--------+1?row?in?set?(0.00?sec)
當(dāng)offset較小時，查詢速度很快，效率較高。
?
2.offset較大的情況
mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?100000,1; +--------+------------+--------+|?id?????|?name???????|?gender?| +--------+------------+--------+|?199798?|?540db8c5bc?|??????1?| +--------+------------+--------+1?row?in?set?(0.12?sec)mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?200000,1; +--------+------------+--------+|?id?????|?name???????|?gender?| +--------+------------+--------+|?399649?|?0b21fec4c6?|??????1?| +--------+------------+--------+1?row?in?set?(0.23?sec)mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?300000,1; +--------+------------+--------+|?id?????|?name???????|?gender?| +--------+------------+--------+|?599465?|?f48375bdb8?|??????1?| +--------+------------+--------+1?row?in?set?(0.31?sec)
當(dāng)offset很大時，會出現(xiàn)效率問題，隨著offset的增大，執(zhí)行效率下降。
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分析影響性能原因
select?*?from?member?where?gender=1?limit?300000,1;
因為數(shù)據(jù)表是InnoDB，根據(jù)InnoDB索引的結(jié)構(gòu)，查詢過程為：
-
通過二級索引查到主鍵值（找出所有g(shù)ender=1的id)。
-
再根據(jù)查到的主鍵值通過主鍵索引找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊（根據(jù)id找出對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊內(nèi)容）。
-
根據(jù)offset的值，查詢300001次主鍵索引的數(shù)據(jù)，最后將之前的300000條丟棄，取出最后1條。
不過既然二級索引已經(jīng)找到主鍵值，為什么還需要先用主鍵索引找到數(shù)據(jù)塊，再根據(jù)offset的值做偏移處理呢？
如果在找到主鍵索引后，先執(zhí)行offset偏移處理，跳過300000條，再通過第300001條記錄的主鍵索引去讀取數(shù)據(jù)塊，這樣就能提高效率了。
如果我們只查詢出主鍵，看看有什么不同
mysql>?select?id?from?member?where?gender=1?limit?300000,1; +--------+|?id?????| +--------+|?599465?| +--------+1?row?in?set?(0.09?sec)
很明顯，如果只查詢主鍵，執(zhí)行效率對比查詢?nèi)孔侄?，有很大的提升?
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推測
只查詢主鍵的情況
因為二級索引已經(jīng)找到主鍵值，而查詢只需要讀取主鍵，因此mysql會先執(zhí)行offset偏移操作，再根據(jù)后面的主鍵索引讀取數(shù)據(jù)塊。
需要查詢所有字段的情況
因為二級索引只找到主鍵值，但其他字段的值需要讀取數(shù)據(jù)塊才能獲取。因此mysql會先讀出數(shù)據(jù)塊內(nèi)容，再執(zhí)行offset偏移操作，最后丟棄前面需要跳過的數(shù)據(jù)，返回后面的數(shù)據(jù)。
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證實
InnoDB中有buffer pool，存放最近訪問過的數(shù)據(jù)頁，包括數(shù)據(jù)頁和索引頁。
為了測試，先把mysql重啟，重啟后查看buffer pool的內(nèi)容。
mysql>?select?index_name,count(*)?from?information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE?where?INDEX_NAME?in('primary','gender')?and?TABLE_NAME?like?'%member%'?group?by?index_name; Empty?set?(0.04?sec)
可以看到，重啟后，沒有訪問過任何的數(shù)據(jù)頁。
查詢所有字段，再查看buffer pool的內(nèi)容
mysql>?select?*?from?member?where?gender=1?limit?300000,1; +--------+------------+--------+|?id?????|?name???????|?gender?| +--------+------------+--------+|?599465?|?f48375bdb8?|??????1?| +--------+------------+--------+1?row?in?set?(0.38?sec)mysql>?select?index_name,count(*)?from?information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE?where?INDEX_NAME?in('primary','gender')?and?TABLE_NAME?like?'%member%'?group?by?index_name; +------------+----------+|?index_name?|?count(*)?| +------------+----------+|?gender?????|??????261?||?PRIMARY????|?????1385?| +------------+----------+2?rows?in?set?(0.06?sec)
可以看出，此時buffer pool中關(guān)于member表有1385個數(shù)據(jù)頁，261個索引頁。
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重啟mysql清空buffer pool，繼續(xù)測試只查詢主鍵
mysql>?select?id?from?member?where?gender=1?limit?300000,1; +--------+|?id?????| +--------+|?599465?| +--------+1?row?in?set?(0.08?sec)mysql>?select?index_name,count(*)?from?information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE?where?INDEX_NAME?in('primary','gender')?and?TABLE_NAME?like?'%member%'?group?by?index_name; +------------+----------+|?index_name?|?count(*)?| +------------+----------+|?gender?????|??????263?||?PRIMARY????|???????13?| +------------+----------+2?rows?in?set?(0.04?sec)
可以看出，此時buffer pool中關(guān)于member表只有13個數(shù)據(jù)頁，263個索引頁。因此減少了多次通過主鍵索引訪問數(shù)據(jù)塊的I/O操作，提高執(zhí)行效率。
因此可以證實，mysql查詢時，offset過大影響性能的原因是多次通過主鍵索引訪問數(shù)據(jù)塊的I/O操作。（注意，只有InnoDB有這個問題，而MYISAM索引結(jié)構(gòu)與InnoDB不同，二級索引都是直接指向數(shù)據(jù)塊的，因此沒有此問題 ）。
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InnoDB與MyISAM引擎索引結(jié)構(gòu)對比圖
優(yōu)化方法
根據(jù)上面的分析，我們知道查詢所有字段會導(dǎo)致主鍵索引多次訪問數(shù)據(jù)塊造成的I/O操作。
因此我們先查出偏移后的主鍵，再根據(jù)主鍵索引查詢數(shù)據(jù)塊的所有內(nèi)容即可優(yōu)化。
mysql>?select?a.*?from?member?as?a?inner?join?(select?id?from?member?where?gender=1?limit?300000,1)?as?b?on?a.id=b.id; +--------+------------+--------+|?id?????|?name???????|?gender?| +--------+------------+--------+|?599465?|?f48375bdb8?|??????1?| +--------+------------+--------+1?row?in?set?(0.08?sec)
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