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2008年(8065)

分类: 服务器与存储

2008-11-17 11:00:30

   在项目中,我们经常遇到或用到分页,那么在大数据量(百万级以上)下,哪种分页算法效率最优呢?我们不妨用事实说话。

测试环境
硬件:CPU 酷睿双核T5750 内存:2G
软件:Windows server 2003   +   Sql server 2005

OK,我们首先创建一数据库:data_Test,并在此数据库中创建一表:tb_TestTable

1create database data_Test --创建数据库data_Test
2GO
3use data_Test
4GO
5create table tb_TestTable   --创建表
6(
7   id int identity(1,1) primary key,
8   userName nvarchar(20) not null,
9   userPWD nvarchar(20) not null,
10   userEmail nvarchar(40) null
11)
12GO

然后我们在数据表中插入2000000条数据:

1--插入数据
2set identity_insert tb_TestTable on
3declare @count int
4set @count=1
5while @count<=2000000
6begin
7   insert into tb_TestTable(id,userName,userPWD,userEmail) values(@count,'admin','admin888','')
8   set @count=@count+1
9end
10set identity_insert tb_TestTable off

我首先写了五个常用存储过程:
1,利用select top 和select not in进行分页,具体代码如下:

1create procedure proc_paged_with_notin --利用select top and select not in
2(
3   @pageIndex int, --页索引
4   @pageSize int   --每页记录数
5)
6as
7begin
8   set nocount on;
9   declare @timediff datetime --耗时
10   declare @sql nvarchar(500)
11   select @timediff=Getdate()
12   set @sql='select top '+str(@pageSize)+' * from tb_TestTable where(ID not in(select top '+str(@pageSize*@pageIndex)+' id from tb_TestTable order by ID ASC)) order by ID'
13   execute(@sql) --因select top后不支技直接接参数,所以写成了字符串@sql
14   select datediff(ms,@timediff,GetDate()) as 耗时
15   set nocount off;
16end

2,利用select top 和 select max(列键)


1create procedure proc_paged_with_selectMax --利用select top and select max(列)
2(
3   @pageIndex int, --页索引
4   @pageSize int   --页记录数
5)
6as
7begin
8set nocount on;
9   declare @timediff datetime
10   declare @sql nvarchar(500)
11   select @timediff=Getdate()
12   set @sql='select top '+str(@pageSize)+' * From tb_TestTable where(ID>(select max(id) From (select top '+str(@pageSize*@pageIndex)+' id From tb_TestTable order by ID) as TempTable)) order by ID'
13   execute(@sql)
14   select datediff(ms,@timediff,GetDate()) as 耗时
15set nocount off;
16end

3,利用select top和中间变量--此方法因网上有人说效果最佳,所以贴出来一同测试

1create procedure proc_paged_with_Midvar --利用ID>最大ID值和中间变量
2(
3   @pageIndex int,
4   @pageSize int
5)
6as
7   declare @count int
8   declare @ID int
9   declare @timediff datetime
10   declare @sql nvarchar(500)
11begin
12set nocount on;
13   select @count=0,@ID=0,@timediff=getdate()
14   select @count=@count+1,@ID=case when @count<[url=mailto:=@pageSize*@pageIndex]=@pageSize*@pageIndex then ID else @ID end from tb_testTable order by id
15   set @sql='select top '+str(@pageSize)+' * from tb_testTable where ID>'+str(@ID)
16   execute(@sql)
17   select datediff(ms,@timediff,getdate()) as 耗时
18set nocount off;
19end
20

4,利用Row_number() 此方法为SQL server 2005中新的方法,利用Row_number()给数据行加上索引


1create procedure proc_paged_with_Rownumber --利用SQL 2005中的Row_number()
2(
3   @pageIndex int,
4   @pageSize int
5)
6as
7   declare @timediff datetime
8begin
9set nocount on;
10   select @timediff=getdate()
11   select * from (select *,Row_number() over(order by ID asc) as IDRank from tb_testTable) as IDWithRowNumber where IDRank>@pageSize*@pageIndex and IDRank<@pageSize*(@pageIndex+1)
12   select datediff(ms,@timediff,getdate()) as 耗时
13set nocount off;
14end
15
5,利用临时表及Row_number

1create procedure proc_CTE --利用临时表及Row_number
2(
3   @pageIndex int, --页索引
4   @pageSize int   --页记录数
5)
6as
7   set nocount on;
8   declare @ctestr nvarchar(400)
9   declare @strSql nvarchar(400)
10   declare @datediff datetime
11begin
12   select @datediff=GetDate()
13   set @ctestr='with Table_CTE as
14       (select ceiling((Row_number() over(order by ID ASC))/'+str(@pageSize)+') as page_num,* from tb_TestTable)';
15   set @strSql=@ctestr+' select * From Table_CTE where page_num='+str(@pageIndex)
16end
17   begin
18   execute sp_executesql @strSql
19   select datediff(ms,@datediff,GetDate())
20   set nocount off;
21   end
22

OK,至此,存储过程创建完毕,我们分别在每页10条数据的情况下在第2页,第1000页,第10000页,第100000页,第199999页进行测试,耗时单位:ms 每页测试5次取其平均值
存过 第2页耗时 第1000页耗时 第10000页耗时 第100000页耗时 第199999页耗时 效率排行

存过 第2页耗时 第1000页耗时 第10000页耗时 第100000页耗时 第199999页耗时 效率排行
1用not in 0ms 16ms 47ms 475ms 953ms 3
2用select max 5ms 16ms 35ms 325ms 623ms 1
3中间变量 966ms 970ms 960ms 945ms 933ms 5
4row_number 0ms 0ms 34ms 365ms 710ms 2
4临时表 780ms 796ms 798ms 780ms 805ms 4



测试结果显示:select max >row_number>not in>临时表>中间变量

于是我对效率最高的select max方法用2分法进行了扩展,代码取自互联网,我修改了ASC排序时取不到值的BUG,测试结果:

2分法 156ms 156ms 180ms 470ms 156ms 1*


从测试结果来看,使用2分法确实可以提高效率并使效率更为稳定,我又增加了第159999页的测试,用时仅296ms,效果相当的不错!

下面是2分法使用select max的代码,已相当完善。

1--/*-----存储过程 分页处理 孙伟 2005-03-28创建 -------*/
2--/*-----存储过程 分页处理 浪尘 2008-9-1修改----------*/
3--/*----- 对数据进行了2分处理使查询前半部分数据与查询后半部分数据性能相同 -------*/
4
5alter PROCEDURE proc_paged_2part_selectMax
6(
[url=mailto:7@tblName]7@tblName   nvarchar(200),   ----要显示的表或多个表的连接
[url=mailto:8@fldName]8@fldName   nvarchar(500) = '*',   ----要显示的字段列表
[url=mailto:9@pageSize]9@pageSize   int = 10,   ----每页显示的记录个数
[url=mailto:10@page]10@page   int = 1,   ----要显示那一页的记录
[url=mailto:11@fldSort]11@fldSort   nvarchar(200) = null,   ----排序字段列表或条件
[url=mailto:12@Sort]12@Sort   bit = 0,   ----排序方法,0为升序,1为降序(如果是多字段排列Sort指代最后一个排序字段的排列顺序(最后一个排序字段不加排序标记)--程序传参如:' SortA Asc,SortB Desc,SortC ')
[url=mailto:13@strCondition]13@strCondition   nvarchar(1000) = null,   ----查询条件,不需where
[url=mailto:14@ID]14@ID   nvarchar(150),   ----主表的主键
[url=mailto:15@Dist]15@Dist       bit = 0,     ----是否添加查询字段的 DISTINCT 默认0不添加/1添加
[url=mailto:16@pageCount]16@pageCount   int = 1 output,       ----查询结果分页后的总页数
[url=mailto:17@Counts]17@Counts   int = 1 output       ----查询到的记录数
18)
19AS
20SET NOCOUNT ON
21Declare @sqlTmp nvarchar(1000)   ----存放动态生成的SQL语句
22Declare @strTmp nvarchar(1000)   ----存放取得查询结果总数的查询语句
23Declare @strID   nvarchar(1000)   ----存放取得查询开头或结尾ID的查询语句
24
25Declare @strSortType nvarchar(10)   ----数据排序规则A
26Declare @strFSortType nvarchar(10)   ----数据排序规则B
27
28Declare @SqlSelect nvarchar(50)     ----对含有DISTINCT的查询进行SQL构造
29Declare @SqlCounts nvarchar(50)     ----对含有DISTINCT的总数查询进行SQL构造
30
31declare @timediff datetime --耗时测试时间差
32select @timediff=getdate()
33
34if @Dist = 0
35begin
36   set @SqlSelect = 'select '
37   set @SqlCounts = 'Count(*)'
38end
39else
40begin
41   set @SqlSelect = 'select distinct '
42   set @SqlCounts = 'Count(DISTINCT [url=mailto:]'+@ID+')'
43end
44
45
46if @Sort=0
47begin
48   set @strFSortType=' ASC '
49   set @strSortType=' DESC '
50end
51else
52begin
53   set @strFSortType=' DESC '
54   set @strSortType=' ASC '
55end
56
57
58
59--------生成查询语句--------
60--此处@strTmp为取得查询结果数量的语句
61if @strCondition is null or @strCondition=''   --没有设置显示条件
62begin
63   set @sqlTmp = @fldName + ' From ' + @tblName
64   set @strTmp = @SqlSelect+' @Counts='+@SqlCounts+' FROM [url=mailto:]'+@tblName
65   set @strID = ' From ' + @tblName
66end
67else
68begin
69   set @sqlTmp = + @fldName + 'From ' + @tblName + ' where (1>0) ' + @strCondition
70   set @strTmp = @SqlSelect+' @Counts='+@SqlCounts+' FROM [url=mailto:]'+@tblName + ' where (1>0) ' + @strCondition
71   set @strID = ' From ' + @tblName + ' where (1>0) ' + @strCondition
72end
73
74----取得查询结果总数量-----
75exec sp_executesql @strTmp,N'@Counts int out ',@Counts out
76declare @tmpCounts int
77if @Counts = 0
78   set @tmpCounts = 1
79else
80   set @tmpCounts = @Counts
81
82   --取得分页总数
83   set @pageCount=(@tmpCounts+@pageSize-1)/@pageSize
84
85   /**//**//**//**当前页大于总页数 取最后一页**/
86   if @page>@pageCount
87   set @page=@pageCount
88
89   --/*-----数据分页2分处理-------*/
90   declare @pageIndex int --总数/页大小
91   declare @lastcount int --总数%页大小
92
93   set @pageIndex = @tmpCounts/@pageSize
94   set @lastcount = @tmpCounts%@pageSize
95   if @lastcount > 0
96   set @pageIndex = @pageIndex + 1
97   else
98   set @lastcount = @pagesize
99
100   --//***显示分页
101   if @strCondition is null or @strCondition=''   --没有设置显示条件
102   begin
103   if @pageIndex<2 or @page<[url=mailto:=@pageIndex]=@pageIndex / 2 + @pageIndex % 2   --前半部分数据处理
104       begin
105       if @page=1
106         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName          
107           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
108       else
109       begin
110         if @Sort=1
111         begin          
112         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
113           +' where [url=mailto:]'+@ID+' <(select min('+ @ID +') from ('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-1) as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
114           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType+') AS TBMinID)'
115           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
116         end
117         else
118         begin
119         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
120           +' where [url=mailto:]'+@ID+' >(select max('+ @ID +') from ('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-1) as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
121           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType+') AS TBMinID)'
122           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
123         end
124       end  
125       end
126   else
127       begin
128       set @page = @pageIndex-@page+1 --后半部分数据处理
129       if @page <= 1 --最后一页数据显示      
130         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@lastcount as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
131           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
132       else
133         if @Sort=1
134         begin
135         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
136           +' where [url=mailto:]'+@ID+' >(select max('+ @ID +') from('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-2)+@lastcount as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
137           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TBMaxID)'
138           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
139         end
140         else
141         begin
142         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
143           +' where [url=mailto:]'+@ID+' <(select min('+ @ID +') from('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-2)+@lastcount as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
144           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TBMaxID)'
145           +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
146         end
147       end
148   end
149
150   else --有查询条件
151   begin
152   if @pageIndex<2 or @page<[url=mailto:=@pageIndex]=@pageIndex / 2 + @pageIndex % 2   --前半部分数据处理
153   begin
154       if @page=1
155         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName          
156           +' where 1=1 ' + @strCondition + ' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
157       else if(@Sort=1)
158       begin          
159         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
160           +' where [url=mailto:]'+@ID+' <(select min('+ @ID +') from ('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-1) as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
161           +' where (1=1) ' + @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType+') AS TBMinID)'
162           +' '+ @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
163       end
164       else
165       begin
166         set @strTmp=@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
167           +' where [url=mailto:]'+@ID+' >(select max('+ @ID +') from ('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-1) as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
168           +' where (1=1) ' + @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType+') AS TBMinID)'
169           +' '+ @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType
170       end      
171   end
172   else
173   begin
174       set @page = @pageIndex-@page+1 --后半部分数据处理
175       if @page <= 1 --最后一页数据显示
176         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@lastcount as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
177           +' where (1=1) '+ @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType          
178       else if(@Sort=1)
179         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
180           +' where [url=mailto:]'+@ID+' >(select max('+ @ID +') from('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-2)+@lastcount as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
181           +' where (1=1) '+ @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TBMaxID)'
182           +' '+ @strCondition+' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType  
183       else
184         set @strTmp=@SqlSelect+' * from ([url=mailto:]'+@SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize as VARCHAR(4))+' '+ @fldName+' from [url=mailto:]'+@tblName
185           +' where [url=mailto:]'+@ID+' <(select min('+ @ID +') from('+ @SqlSelect+' top '+ CAST(@pageSize*(@page-2)+@lastcount as Varchar(20)) +' '+ @ID +' from [url=mailto:]'+@tblName
186           +' where (1=1) '+ @strCondition +' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TBMaxID)'
187           +' '+ @strCondition+' order by '+ @fldSort +' '+ @strSortType+') AS TempTB'+' order by '+ @fldSort +' '+ @strFSortType      
188   end  
189   end
190
191------返回查询结果-----
192exec sp_executesql @strTmp
193select datediff(ms,@timediff,getdate()) as 耗时
194--print @strTmp
195SET NOCOUNT OFF
196GO
197

执行示例:exec proc_paged_2part_selectMax 'tb_testTable','ID,userName,userPWD,userEmail',10,100000,'ID',0,null,'ID',0

这种测试只在单机进行,并且没有在实际开发WEB项目中分页测试,测试项也比较单一,所以不够全面系统,但从其效率相比上,我们可以在数据库分页算法上进行有效的控制。

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