我們?nèi)粘Ｗ龇猪?yè)需求時(shí)，一般會(huì)用limit實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)偏移量特別大的時(shí)候，查詢(xún)效率就變得低下。本文將分四個(gè)方案，討論如何優(yōu)化MySQL百萬(wàn)數(shù)據(jù)的深分頁(yè)問(wèn)題，并附上最近優(yōu)化生產(chǎn)慢SQL的實(shí)戰(zhàn)案例。
limit深分頁(yè)為什么會(huì)變慢？
先看下表結(jié)構(gòu)哈：
CREATE TABLE account ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘主鍵Id’, name varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT ‘賬戶(hù)名’, balance int(11) DEFAULT NULL COMMENT ‘余額’, create_time datetime NOT NULL COMMENT ‘創(chuàng)建時(shí)間’, update_time datetime NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ‘更新時(shí)間’, 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=’賬戶(hù)表’;
假設(shè)深分頁(yè)的執(zhí)行SQL如下：
select id,name,balance from account where update_time> ‘2020-09-19’ limit 100000,10;
這個(gè)SQL的執(zhí)行時(shí)間如下：
執(zhí)行完需要0.742秒，深分頁(yè)為什么會(huì)變慢呢？如果換成 limit 0,10，只需要0.006秒哦
我們先來(lái)看下這個(gè)SQL的執(zhí)行流程：
SQL的執(zhí)行流程
執(zhí)行計(jì)劃如下：
SQL變慢原因有兩個(gè)：
通過(guò)子查詢(xún)優(yōu)化
因?yàn)橐陨系腟QL，回表了100010次，實(shí)際上，我們只需要10條數(shù)據(jù)，也就是我們只需要10次回表其實(shí)就夠了。因此，我們可以通過(guò)減少回表次數(shù)來(lái)優(yōu)化。
回顧B+ 樹(shù)結(jié)構(gòu)
那么，如何減少回表次數(shù)呢？我們先來(lái)復(fù)習(xí)下B+樹(shù)索引結(jié)構(gòu)哈~
InnoDB中，索引分主鍵索引（聚簇索引）和二級(jí)索引
- 主鍵索引，葉子節(jié)點(diǎn)存放的是整行數(shù)據(jù)
- 二級(jí)索引，葉子節(jié)點(diǎn)存放的是主鍵的值。
把條件轉(zhuǎn)移到主鍵索引樹(shù)
如果我們把查詢(xún)條件，轉(zhuǎn)移回到主鍵索引樹(shù)，那就可以減少回表次數(shù)啦。轉(zhuǎn)移到主鍵索引樹(shù)查詢(xún)的話(huà)，查詢(xún)條件得改為主鍵id了，之前SQL的update_time這些條件咋辦呢？抽到子查詢(xún)那里嘛~
子查詢(xún)那里怎么抽的呢？因?yàn)槎?jí)索引葉子節(jié)點(diǎn)是有主鍵ID的，所以我們直接根據(jù)update_time來(lái)查主鍵ID即可，同時(shí)我們把 limit 100000的條件，也轉(zhuǎn)移到子查詢(xún)，完整SQL如下：
select id,name,balance FROM account where id >= (select a.id from account a where a.update_time >= ‘2020-09-19’ limit 100000, 1) LIMIT 10;寫(xiě)漏了，可以補(bǔ)下時(shí)間條件在外面
查詢(xún)效果一樣的，執(zhí)行時(shí)間只需要0.038秒！
我們來(lái)看下執(zhí)行計(jì)劃
由執(zhí)行計(jì)劃得知，子查詢(xún) table a查詢(xún)是用到了idx_update_time索引。首先在索引上拿到了聚集索引的主鍵ID,省去了回表操作，然后第二查詢(xún)直接根據(jù)第一個(gè)查詢(xún)的 ID往后再去查10個(gè)就可以了!
因此，這個(gè)方案是可以的~
INNER JOIN 延遲關(guān)聯(lián)
延遲關(guān)聯(lián)的優(yōu)化思路，跟子查詢(xún)的優(yōu)化思路其實(shí)是一樣的：都是把條件轉(zhuǎn)移到主鍵索引樹(shù)，然后減少回表。不同點(diǎn)是，延遲關(guān)聯(lián)使用了inner join代替子查詢(xún)。
優(yōu)化后的SQL如下：
SELECT acct1.id,acct1.name,acct1.balance FROM account acct1 INNER JOIN (SELECT a.id FROM account a WHERE a.update_time >= ‘2020-09-19’ ORDER BY a.update_time LIMIT 100000, 10) AS acct2 on acct1.id= acct2.id;
查詢(xún)效果也是杠桿的，只需要0.034秒
執(zhí)行計(jì)劃如下：
查詢(xún)思路就是，先通過(guò)idx_update_time二級(jí)索引樹(shù)查詢(xún)到滿(mǎn)足條件的主鍵ID，再與原表通過(guò)主鍵ID內(nèi)連接，這樣后面直接走了主鍵索引了，同時(shí)也減少了回表。
標(biāo)簽記錄法
limit 深分頁(yè)問(wèn)題的本質(zhì)原因就是：偏移量（offset）越大，mysql就會(huì)掃描越多的行，然后再拋棄掉。這樣就導(dǎo)致查詢(xún)性能的下降。
其實(shí)我們可以采用標(biāo)簽記錄法，就是標(biāo)記一下上次查詢(xún)到哪一條了，下次再來(lái)查的時(shí)候，從該條開(kāi)始往下掃描。就好像看書(shū)一樣，上次看到哪里了，你就折疊一下或者夾個(gè)書(shū)簽，下次來(lái)看的時(shí)候，直接就翻到啦。
假設(shè)上一次記錄到100000，則SQL可以修改為：
select id,name,balance FROM account where id > 100000 order by id limit 10;
這樣的話(huà)，后面無(wú)論翻多少頁(yè)，性能都會(huì)不錯(cuò)的，因?yàn)槊辛薸d索引。但是這種方式有局限性：需要一種類(lèi)似連續(xù)自增的字段。
使用between…and…
很多時(shí)候，可以將limit查詢(xún)轉(zhuǎn)換為已知位置的查詢(xún)，這樣MySQL通過(guò)范圍掃描between…and，就能獲得到對(duì)應(yīng)的結(jié)果。
如果知道邊界值為100000，100010后，就可以這樣優(yōu)化：
select id,name,balance FROM account where id between 100000 and 100010 order by id;
手把手實(shí)戰(zhàn)案例
我們一起來(lái)看一個(gè)實(shí)戰(zhàn)案例哈。假設(shè)現(xiàn)在有表結(jié)構(gòu)如下，并且有200萬(wàn)數(shù)據(jù).
CREATE TABLE account ( id varchar(32) COLLATE utf8_bin NOT NULL COMMENT ‘主鍵’, account_no varchar(64) COLLATE utf8_bin NOT NULL DEFAULT ” COMMENT ‘賬號(hào)’ amount decimal(20,2) DEFAULT NULL COMMENT ‘金額’ type varchar(10) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL COMMENT ‘類(lèi)型A，B’ create_time datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘創(chuàng)建時(shí)間’, update_time datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘更新時(shí)間’, PRIMARY KEY (id), KEY `idx_account_no` (account_no), KEY `idx_create_time` (create_time) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT=’賬戶(hù)表’
業(yè)務(wù)需求是這樣：獲取最2021年的A類(lèi)型賬戶(hù)數(shù)據(jù)，上報(bào)到大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
一般思路的實(shí)現(xiàn)方式
很多伙伴接到這么一個(gè)需求，會(huì)直接這么實(shí)現(xiàn)了：
//查詢(xún)上報(bào)總數(shù)量Integer total = accountDAO.countAccount();//查詢(xún)上報(bào)總數(shù)量對(duì)應(yīng)的SQL seelct count(1) from account where create_time >=’2021-01-01 00:00:00′ and type =’A’//計(jì)算頁(yè)數(shù)int pageNo = total % pageSize == 0 ? total / pageSize : (total / pageSize + 1);//分頁(yè)查詢(xún)，上報(bào)for(int i = 0; i =’2021-01-01 00:00:00′ and type =’A’ limit #{startRow},#{pageSize}
實(shí)戰(zhàn)優(yōu)化方案
以上的實(shí)現(xiàn)方案，會(huì)存在limit深分頁(yè)問(wèn)題，因?yàn)閍ccount表數(shù)據(jù)量幾百萬(wàn)。那怎么優(yōu)化呢？
其實(shí)可以使用標(biāo)簽記錄法，有些伙伴可能會(huì)有疑惑，id主鍵不是連續(xù)的呀，真的可以使用標(biāo)簽記錄？
當(dāng)然可以，id不是連續(xù)，我們可以通過(guò)order by讓它連續(xù)嘛。優(yōu)化方案如下：
//查詢(xún)最小IDString lastId = accountDAO.queryMinId();//查詢(xún)最小ID對(duì)應(yīng)的SQLselect MIN(id) from accountwhere create_time >=’2021-01-01 00:00:00’and type =’A’//一頁(yè)的條數(shù)Integer pageSize = 100;List list ;do{ list = listAccountByPage(lastId,pageSize); //標(biāo)簽記錄法，記錄上次查詢(xún)過(guò)的Id lastId = list.get(list,size()-1).getId(); //上報(bào)大數(shù)據(jù) postBigData(list);}while(CollectionUtils.isNotEmpty(list)); select * from account where create_time >=’2021-01-01 00:00:00′ and id > #{lastId} and type =’A’ order by id asc limit #{pageSize}
