背景
这段时间在整理项目代码时，发现一个两年前实习时做的随机分页功能，效果如下图所示：
这个功能的业务需求如下：在前端分页展示数据时，为了让每个数据都有相同的几率被展示，每次分页展示数据时，都是随机展示的，并要求每一页之间数据不能重复。
下面简单介绍一下这个功能的实现过程。
思路
ORDER BY RAND()
要求随机展示数据，最直接的方式就是在每次查询时，从数据库中随机查询数据返回给前端。
可以使用 MySQL 命令 ORDER BY RAND() 实现随机查询功能，命令如下所示：
SELECT *
FROM table_name
ORDER BY RAND()
LIMIT 10;
复制代码这个方式可以实现随机查询，但是存在以下问题：
- 性能比较差，EXPLAIN 该语句时，EXTRA 显示该语句的执行计划使用了
Using temporary; Using filesort； - 每次查询的结果都是随机的，前后两页的数据可能存在重复。
随机序列
既要“随机”又要“不重复”，我们可以在服务端把要查询数据的 ID 列表打乱，在打乱后的 ID 列表上执行分页，把分页后的 ID 子列表作为一个随机序列，使用该随机序列从数据库查询数据。
实现步骤如下：
1、查询所有作品的 ID 列表 2、按相同规则打乱 ID 列表 3、从 ID 列表中分页取出子列表，作为随机序列 4、使用随机序列查询数据
伪代码如下：
idList <- 查询ID列表;
shuffle(idList); // 打乱ID列表
subIdList <- page(idList); // 分页 ID 列表
result <- query(subIdList); // 查询子列表
复制代码这种方式能够实现“随机、且不重复”的要求，但是并没有做到真正的随机，依然存在以下问题：
- 所有用户在同一个页码下，看到的数据都是相同的；
- 用户重新进入后，在同一个页码上看到的数据，与上次进入看到的数据相同；
随机种子
前面方案的问题在于：每次重新进入，使用的都是同一种方式打乱ID列表。我们可以在用户每次进入页面后，使用一个固定的乱序方式，在刷新前，每次切换页码时，保持该乱序规则，我们可以使用随机种子实现这个功能。
实现步骤如下：
- 用户进入进入页面调用接口时，服务端生成一个随机种子
seed，使用seed来打乱 ID 列表，并把seed返回给前端； - 用户访问其他页码时，前端传入
seed，服务端继续使用seed来打乱 ID 列表并分页，这样可以保证不同页码不会出现重复数据； - 用户重新进入页面、刷新、访问第一页时，服务端生成一个新
seed，重复上述过程，这样可以保证每次重新进入后，在同一个页码看到的数据不一样；
seed可以由服务端生成后返回给前端保存，也可以由前端生成后传给服务端。
伪代码如下：
if page = 1 or seed = null:
then seed <- initSeed(); // 生成seed;
else:
shuffle(seed,idList); // 使用 seed 打乱 ID 列表;
subIdList <- page(idList); // 分页 ID 列表
result <- [query(subIdList),seed]; // 查询子列表，返回数据和seed
复制代码这种方案能满足我们前面的要求，但是依然存在一个问题：每次查询都要把所有 ID 查询到内存中，只适合数据量较小的业务场景，如果数据量很大该怎么做？
暂时想不出什么好办法，可能需要使用搜索引擎来实现。
代码实现
项目地址为：github.com/ShiMengjie/… APP 模块的 ActivityWorkController 中，下面介绍其中几个关键类。
ActivityWorkListQuery
ActivityWorkListQuery 对象用来封装查询条件，源码如下：
import lombok.Getter;
import java.util.Random;
/**
* ActivityWork 列表查询条件
**/
@Getter
public class ActivityWorkListQuery {
/**
* 查询条件：标题
*/
private String title;
/**
* 随机种子
*/
private Integer seed;
/**
* 当前页码
*/
private Integer pageNum;
/**
* 每页数量
*/
private Integer pageSize;
public ActivityWorkListQuery() {
}
public ActivityWorkListQuery(String title, Integer seed, Integer pageNum, Integer pageSize) {
this.title = title;
// 如果是第一页或 seed 为 null，就生成一个新的 seed
if (seed == null || seed == 0 || pageNum == 1) {
this.seed = new Random().nextInt();
} else {
this.seed = seed;
}
this.pageNum = pageNum;
this.pageSize = pageSize;
}
}
复制代码ActivityWorkListEntity
ActivityWorkListEntity 作为“查询活动作品列表”的实体，持有查询对象、结果列表、结果总数，并打乱ID列表和对ID列表分页，源码如下：
import com.shimengjie.wpm.common.utils.CollectionUtils;
import com.shimengjie.wpm.work.domain.model.activity.query.ActivityWorkListQuery;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class ActivityWorkListEntity {
private ActivityWorkListQuery activityWorkListQuery;
private int total;
private List<ActivityWork> activityWorkList;
public ActivityWorkListEntity() {
}
public ActivityWorkListEntity(ActivityWorkListQuery activityWorkListQuery) {
this.activityWorkListQuery = activityWorkListQuery;
}
public int getTotal() {
return this.total;
}
public void setTotal(int total) {
this.total = total;
}
public List<ActivityWork> getActivityWorkList() {
return this.activityWorkList;
}
public void setActivityWorkList(List<ActivityWork> activityWorkList) {
this.activityWorkList = activityWorkList;
}
/**
* 打乱 id 列表
*/
public void shuffleIdList(List<Long> idList) {
if (CollectionUtils.isEmpty(idList)) {
return;
}
Collections.shuffle(idList, new Random(activityWorkListQuery.getSeed()));
}
/**
* 分页 idList
*/
public List<Long> pagingIdList(List<Long> idList) {
return CollectionUtils.pagingList(idList, activityWorkListQuery.getPageNum(), activityWorkListQuery.getPageSize());
}
}
复制代码ActivityWorkApplicationService
ActivityWorkApplicationService 作为服务层代码，执行接口查询逻辑，源码如下：
import com.shimengjie.wpm.work.domain.model.activity.ActivityWork;
import com.shimengjie.wpm.work.domain.model.activity.ActivityWorkListEntity;
import com.shimengjie.wpm.work.domain.model.activity.query.ActivityWorkListQuery;
import com.shimengjie.wpm.work.port.adapter.persistence.repository.MybatisActivityWorkRepository;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@Service
public class ActivityWorkApplicationService {
@Resource
private MybatisActivityWorkRepository mybatisActivityWorkRepository;
/**
* 查询活动作品列表
*
* @param activityWorkListQuery 查询条件
* @return List<ActivityWork>
*/
public ActivityWorkListEntity queryActivityWorkList(ActivityWorkListQuery activityWorkListQuery) {
ActivityWorkListEntity entity = new ActivityWorkListEntity(activityWorkListQuery);
// 查询满足条件的作品ID
List<Long> idList = mybatisActivityWorkRepository.queryActivityWorkIdListByTitle(activityWorkListQuery.getTitle());
entity.setTotal(idList.size());
entity.shuffleIdList(idList);
// 分页后查询
List<Long> subList = entity.pagingIdList(idList);
List<ActivityWork> list = mybatisActivityWorkRepository.queryActivityWorkListByIds(subList);
entity.setActivityWorkList(list);
return entity;
}
}
复制代码总结
介绍了一种实现随机分页的方案，关键在于服务端和前端要维护一个随机种子，通过随机种子打乱数据的ID列表，但不适合大数量的业务场景。
参考阅读
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