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mysql查詢時(shí)offset過大影響性能的原因和優(yōu)化詳解
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前言

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(shí)，offset過大影響性能的原因及優(yōu)化方法。

準(zhǔn)備測(cè)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; $i1000000; $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(kù)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(shí)，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(shí)，會(huì)出現(xiàn)效率問題，隨著offset的增大，執(zhí)行效率下降。 

分析影響性能原因

select * from member where gender=1 limit 300000,1;

因?yàn)閿?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(jí)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(duì)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(jí)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(duì)比查詢?nèi)孔侄危泻艽蟮奶嵘?nbsp; 

推測(cè)

只查詢主鍵的情況

因?yàn)槎?jí)索引已經(jīng)找到主鍵值，而查詢只需要讀取主鍵，因此mysql會(huì)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?yàn)槎?jí)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(huì)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)。 

證實(shí)

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(cè)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(shí)buffer pool中關(guān)于member表有1385個(gè)數(shù)據(jù)頁，261個(gè)索引頁。 

重啟mysql清空buffer pool，繼續(xù)測(cè)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(shí)buffer pool中關(guān)于member表只有13個(gè)數(shù)據(jù)頁，263個(gè)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(shí)，mysql查詢時(shí)，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(gè)問題，而MYISAM索引結(jié)構(gòu)與InnoDB不同，二級(jí)索引都是直接指向數(shù)據(jù)塊的，因此沒有此問題 ）。 

InnoDB與MyISAM引擎索引結(jié)構(gòu)對(duì)比圖

這里寫圖片描述

優(yōu)化方法

根據(jù)上面的分析，我們知道查詢所有字段會(huì)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)

附：MYSQL limit,offset 區(qū)別

SELECT
  keyword
FROM
  keyword_rank
WHERE
  advertiserid='59'
order by
  keyword
LIMIT 2 OFFSET 1;

比如這個(gè)SQL ，limit后面跟的是2條數(shù)據(jù)，offset后面是從第1條開始讀取

SELECT
  keyword
FROM
  keyword_rank
WHERE
  advertiserid='59'
ORDER BY
  keyword
LIMIT 2 ,1;

而這個(gè)SQL，limit后面是從第2條開始讀，讀取1條信息。

這兩個(gè)千萬別搞混哦。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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