mysql查詢時offset過大影響性能的原因是什么

這篇文章主要介紹了mysql查詢時offset過大影響性能的原因是什么，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

準備測試數據表及數據

1.創建表

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.當前數據庫版本

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offset很大時，會出現效率問題，隨著offset的增大，執行效率下降。 

分析影響性能原因

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

因為數據表是InnoDB，根據InnoDB索引的結構，查詢過程為：

• 通過二級索引查到主鍵值（找出所有gender=1的id)。

• 再根據查到的主鍵值通過主鍵索引找到相應的數據塊（根據id找出對應的數據塊內容）。

• 根據offset的值，查詢300001次主鍵索引的數據，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找到主鍵值，為什么還需要先用主鍵索引找到數據塊，再根據offset的值做偏移處理呢？

如果在找到主鍵索引后，先執行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據塊，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，執行效率對比查詢全部字段，有很大的提升。  

推測

只查詢主鍵的情況

因為二級索引已經找到主鍵值，而查詢只需要讀取主鍵，因此mysql會先執行offset偏移操作，再根據后面的主鍵索引讀取數據塊。

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據塊才能獲取。因此mysql會先讀出數據塊內容，再執行offset偏移操作，最后丟棄前面需要跳過的數據，返回后面的數據。 

證實

InnoDB中有buffer pool，存放最近訪問過的數據頁，包括數據頁和索引頁。

為了測試，先把mysql重啟，重啟后查看buffer pool的內容。

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據頁。

查詢所有字段，再查看buffer pool的內容

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中關于member表有1385個數據頁，261個索引頁。 

重啟mysql清空buffer pool，繼續測試只查詢主鍵

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中關于member表只有13個數據頁，263個索引頁。因此減少了多次通過主鍵索引訪問數據塊的I/O操作，提高執行效率。

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據塊的I/O操作。（注意，只有InnoDB有這個問題，而MYISAM索引結構與InnoDB不同，二級索引都是直接指向數據塊的，因此沒有此問題 ）。 

InnoDB與MyISAM引擎索引結構對比圖

這里寫圖片描述

優化方法

根據上面的分析，我們知道查詢所有字段會導致主鍵索引多次訪問數據塊造成的I/O操作。

因此我們先查出偏移后的主鍵，再根據主鍵索引查詢數據塊的所有內容即可優化。

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 區別

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

比如這個SQL ，limit后面跟的是2條數據，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SQL，limit后面是從第2條開始讀，讀取1條信息。

這兩個千萬別搞混哦。

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