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 ' , ' [e-mail] ' ) 
 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*