Sql存储过程分页性能

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

 

 1 create   database  data_Test   -- 创建数据库data_Test 
 2 GO  
 3 use
 data_Test 
 4 GO
 
 5 create   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

12 GO
 

 

然后我们在数据表中插入2000000条数据:

 

 1 -- 插入数据 
 2 set   identity_insert  tb_TestTable  on  
 3 declare   @count   int
 
 4 set   @count = 1
 
 5 while   @count <= 2000000
 
 6 begin
  
 7      insert   into  tb_TestTable(id,userName,userPWD,userEmail)  values ( @count , ' admin ' , ' admin888 ' , ' [email protected] '

 8      set   @count = @count + 1
 
 9 end
 
10 set   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:

 

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
  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
  5 alter   PROCEDURE  proc_paged_2part_selectMax 
  6

  7 @tblName       nvarchar ( 200 ),         -- --要显示的表或多个表的连接 

  8 @fldName       nvarchar ( 500 =   ' * ' ,     -- --要显示的字段列表 
  9 @pageSize      int   =   10 ,         -- --每页显示的记录个数 
 10 @page          int   =   1 ,         -- --要显示那一页的记录 
 11 @fldSort      nvarchar ( 200 =   null ,     -- --排序字段列表或条件 
 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 ') 
 13 @strCondition      nvarchar ( 1000 =   null ,     -- --查询条件,不需where 
 14 @ID          nvarchar ( 150 ),         -- --主表的主键 
 15 @Dist                   bit   =   0 ,            -- --是否添加查询字段的 DISTINCT 默认0不添加/1添加 
 16 @pageCount      int   =   1  output,             -- --查询结果分页后的总页数 
 17 @Counts      int   =   1  output                 -- --查询到的记录数 
 18
 19 AS
 
 20 SET  NOCOUNT  ON
 
 21 Declare   @sqlTmp   nvarchar ( 1000 )         -- --存放动态生成的SQL语句 

 22 Declare   @strTmp   nvarchar ( 1000 )         -- --存放取得查询结果总数的查询语句 
 23 Declare   @strID       nvarchar ( 1000 )         -- --存放取得查询开头或结尾ID的查询语句 
 24
 25 Declare   @strSortType   nvarchar ( 10 )     -- --数据排序规则A 
 26 Declare   @strFSortType   nvarchar ( 10 )     -- --数据排序规则B 
 27
 28 Declare   @SqlSelect   nvarchar ( 50 )          -- --对含有DISTINCT的查询进行SQL构造 
 29 Declare   @SqlCounts   nvarchar ( 50 )           -- --对含有DISTINCT的总数查询进行SQL构造 
 30
 31 declare   @timediff   datetime    -- 耗时测试时间差 
 32 select   @timediff = getdate () 
 33

 34 if   @Dist    =   0
 
 35 begin
 
 36      set   @SqlSelect   =   ' select  '
 
 37      set   @SqlCounts   =   ' Count(*) '
 
 38 end
 
 39 else
 
 40 begin
 
 41      set   @SqlSelect   =   ' select distinct  '
 
 42      set   @SqlCounts   =   ' Count(DISTINCT  ' + @ID + ' ) '
 
 43 end
 
 44

 45

 46 if   @Sort = 0
 
 47 begin
 
 48      set   @strFSortType = '  ASC  '
 
 49      set   @strSortType = '  DESC  '
 
 50 end
 
 51 else
 
 52 begin
 
 53      set   @strFSortType = '  DESC  '
 
 54      set   @strSortType = '  ASC  '
 
 55 end
 
 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 
 61 if   @strCondition   is   null   or   @strCondition = ''       -- 没有设置显示条件 
 62 begin  
 63      set   @sqlTmp   =    @fldName   +   '  From  '   +   @tblName
 
 64      set   @strTmp   =   @SqlSelect + '  @Counts= ' + @SqlCounts + '  FROM  ' + @tblName
 
 65      set   @strID   =   '  From  '   +   @tblName
 
 66 end
 
 67 else
 
 68 begin
 
 69      set   @sqlTmp   =   +   @fldName   +   ' From  '   +   @tblName   +   '  where (1>0)  '   +   @strCondition
 
 70      set   @strTmp   =   @SqlSelect + '  @Counts= ' + @SqlCounts + '  FROM  ' + @tblName   +   '  where (1>0)  '   +   @strCondition
 
 71      set   @strID   =   '  From  '   +   @tblName   +   '  where (1>0)  '   +   @strCondition
 
 72 end
 
 73

 74 -- --取得查询结果总数量----- 

 75 exec  sp_executesql  @strTmp ,N ' @Counts int out  ' , @Counts  out 
 76 declare   @tmpCounts   int
 
 77 if   @Counts   =   0
 
 78      set   @tmpCounts   =   1
 
 79 else
 
 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 <= @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  ' + @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  ' + @tblName
 
113                          + '  where  ' + @ID + '  <(select min( ' +   @ID   + ' ) from ( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 1 as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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  ' + @tblName
 
120                          + '  where  ' + @ID + '  >(select max( ' +   @ID   + ' ) from ( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 1 as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @lastcount   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @tblName
 
136                          + '  where  ' + @ID + '  >(select max( ' +   @ID   + ' ) from( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 2 ) + @lastcount   as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @tblName
 
143                          + '  where  ' + @ID + '  <(select min( ' +   @ID   + ' ) from( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 2 ) + @lastcount   as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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 <= @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  ' + @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  ' + @tblName
 
160                          + '  where  ' + @ID + '  <(select min( ' +   @ID   + ' ) from ( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 1 as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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  ' + @tblName
 
167                          + '  where  ' + @ID + '  >(select max( ' +   @ID   + ' ) from ( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 1 as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @lastcount   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @tblName
 
180                          + '  where  ' + @ID + '  >(select max( ' +   @ID   + ' ) from( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 2 ) + @lastcount   as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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 ( ' + @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize   as   VARCHAR ( 4 )) + '   ' +   @fldName + '  from  ' + @tblName
 
185                          + '  where  ' + @ID + '  <(select min( ' +   @ID   + ' ) from( ' +   @SqlSelect + '  top  ' +   CAST ( @pageSize * ( @page - 2 ) + @lastcount   as   Varchar ( 20 ))  + '   ' +   @ID   + '  from  ' + @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----- 

192 exec  sp_executesql  @strTmp  
193 select   datediff (ms, @timediff , getdate ())  as
 耗时 
194 -- print @strTmp 

195 SET  NOCOUNT  OFF  
196 GO

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。

 

 1 create   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
 6 as
 
 7 begin
 
 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

16 end
 

 

2,利用select top 和 select max(列键)

 

 

 1 create   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
 6 as
 
 7 begin
 
 8 set  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 
15 set  nocount  off

16 end
 

 

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

 

 

 1 create   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

 6 as
 
 7      declare   @count   int
 
 8      declare   @ID   int
 
 9      declare   @timediff   datetime
 
10      declare   @sql   nvarchar ( 500

11 begin
 
12 set  nocount  on

13      select   @count = 0 , @ID = 0 , @timediff = getdate
() 
14      select   @count = @count + 1 , @ID = case   when   @count <= @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 
18 set  nocount  off

19 end

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

 

 

 

 1 create   procedure  proc_paged_with_Rownumber   -- 利用SQL 2005中的Row_number() 
 2
 3      @pageIndex   int

 4      @pageSize   int
 
 5

 6 as
 
 7      declare   @timediff   datetime
 
 8 begin
 
 9 set  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 
13 set  nocount  off

14 end

15
 

5,利用临时表及Row_number

 

 

 1 create   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
 6 as
 
 7      set  nocount  on

 8      declare   @ctestr   nvarchar ( 400

 9      declare   @strSql   nvarchar ( 400

10      declare   @datediff   datetime
 
11 begin
 
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

16 end
 
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
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*

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