SQL Server 的通用分页显示存储过程

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SQL Server 的通用分页显示存储过程

日期:2006-11-09   荐:

建立一个 Web 应用,分页浏览功能必不可少。这个问题是数据库处理中十分常见的问题。经典的数据分页方法是:ADO 纪录集分页法,也就是利用ADO自带的分页功能(利用游标)来实现分页。但这种分页方法仅适用于较小数据量的情形,因为游标本身有缺点:游标是存放在内存中,很费内存。游标一建立,就将相关的记录锁住,直到取消游标。游标提供了对特定集合中逐行扫描的手段,一般使用游标来逐行遍历数据,根据取出数据条件的不同进行不同的操作。而对于多表和大表中定义的游标(大的数据集合)循环很容易使程序进入一个漫长的等待甚至死机。

更重要的是,对于非常大的数据模型而言,分页检索时,如果按照传统的每次都加载整个数据源的方法是非常浪费资源的。现在流行的分页方法一般是检索页面大小的块区的数据,而非检索所有的数据,然后单步执行当前行。

最早较好地实现这种根据页面大小和页码来提取数据的方法大概就是“俄罗斯存储过程”。这个存储过程用了游标,由于游标的局限性,所以这个方法并没有得到大家的普遍认可。

后来,网上有人改造了此存储过程,下面的存储过程就是结合我们的办公自动化实例写的分页存储过程:

CREATE procedure pagination1 (@pagesize int, --页面大小,如每页存储20条记录 @pageindex int --当前页码 ) as set nocount on begin declare @indextable table(id int identity(1,1),nid int) --定义表变量 declare @PageLowerBound int --定义此页的底码 declare @PageUpperBound int --定义此页的顶码 set @PageLowerBound=(@pageindex-1)*@pagesize set @PageUpperBound=@PageLowerBound @pagesize set rowcount @PageUpperBound insert into @indextable(nid) select gid from TGongwen where fariqi >dateadd(day,-365,getdate()) order by fariqi desc select O.gid,O.mid,O.title,O.fadanwei,O.fariqi from TGongwen O,@indextable t where O.gid=t.nid and t.id>@PageLowerBound and t.id”或“200

于是就有了如下分页方案:

select top 页大小 * from table1 where id> (select max (id) from (select top ((页码-1)*页大小) id from table1 order by id) as T ) order by id

在选择即不重复值,又容易分辨大小的列时,我们通常会选择主键。下表列出了笔者用有着1000万数据的办公自动化系统中的表,在以GID(GID是主键,但并不是聚集索引。)为排序列、提取gid,fariqi,title字段,分别以第1、10、100、500、1000、1万、10万、25万、50万页为例,测试以上三种分页方案的执行速度:(单位:毫秒)

页码 方案1 方案2 方案3 1 60 30 76 10 46 16 63 100 1076 720 130 500 540 12943 83 1000 17110 470 250 10000 24796 4500 140 100000 38326 42283 1553 250000 28140 128720 2330 500000 121686 127846 7168

从上表中,我们可以看出,三种存储过程在执行100页以下的分页命令时,都是可以信任的,速度都很好。但第一种方案在执行分页1000页以上后,速度就降了下来。第二种方案大约是在执行分页1万页以上后速度开始降了下来。而第三种方案却始终没有大的降势,后劲仍然很足。

在确定了第三种分页方案后,我们可以据此写一个存储过程。大家知道SQL SERVER的存储过程是事先编译好的SQL语句,它的执行效率要比通过WEB页面传来的SQL语句的执行效率要高。下面的存储过程不仅含有分页方案,还会根据页面传来的参数来确定是否进行数据总数统计。获取指定页的数据:

CREATE PROCEDURE pagination3 @tblName varchar(255), -- 表名 @strGetFields varchar(1000) = ''*'', -- 需要返回的列 @fldName varchar(255)='''', -- 排序的字段名 @PageSize int = 10, -- 页尺寸 @PageIndex int = 1, -- 页码 @doCount bit = 0, -- 返回记录总数, 非 0 值则返回 @OrderType bit = 0, -- 设置排序类型, 非 0 值则降序 @strWhere varchar(1500) = '''' -- 查询条件 (注意: 不要加 where) AS declare @strSQL varchar(5000) -- 主语句 declare @strTmp varchar(110) -- 临时变量 declare @strOrder varchar(400) -- 排序类型 if @doCount != 0 begin if @strWhere !='''' set @strSQL = "select count(*) as Total from [" @tblName "] where " @strWhere else set @strSQL = "select count(*) as Total from [" @tblName "]" end

以上代码的意思是如果@doCount传递过来的不是0,就执行总数统计。以下的所有代码都是@doCount为0的情况:

else begin if @OrderType != 0 begin set @strTmp = "(select max" set @strOrder = " order by [" @fldName "] asc" end if @PageIndex = 1 begin if @strWhere != '''' set @strSQL = "select top " str(@PageSize) " " @strGetFields " from [" @tblName "] where " @strWhere " " @strOrder else set @strSQL = "select top " str(@PageSize) " " @strGetFields " from [" @tblName "] " @strOrder

如果是第一页就执行以上代码,这样会加快执行速度

end else begin

以下代码赋予了@strSQL以真正执行的SQL代码 

set @strSQL = "select top " str(@PageSize) " " @strGetFields " from [" @tblName "] where [" @fldName "]" @strTmp "([" @fldName "]) from (select top " str((@PageIndex-1)*@PageSize) " [" @fldName "] from [" @tblName "]" @strOrder ") as tblTmp)" @strOrder if @strWhere != '''' set @strSQL = "select top " str(@PageSize) " " @strGetFields " from [" @tblName "] where [" @fldName "]" @strTmp "([" @fldName "]) from (select top " str((@PageIndex-1)*@PageSize) " [" @fldName "] from [" @tblName "] where " @strWhere " " @strOrder ") as tblTmp) and " @strWhere " " @strOrder end end exec (@strSQL) GO

上面的这个存储过程是一个通用的存储过程,其注释已写在其中了。 在大数据量的情况下,特别是在查询最后几页的时候,查询时间一般不会超过9秒;而用其他存储过程,在实践中就会导致超时,所以这个存储过程非常适用于大容量数据库的查询。 笔者希望能够通过对以上存储过程的解析,能给大家带来一定的启示,并给工作带来一定的效率提升,同时希望同行提出更优秀的实时数据分页算法。

以上的这第三种存储过程在小数据量的情况下,有如下现象:1、分页速度一般维持在1秒和3秒之间。2、在查询最后一页时,速度一般为5秒至8秒,哪怕分页总数只有3页或30万页。虽然在超大容量情况下,这个分页的实现过程是很快的,但在分前几页时,这个1-3秒的速度比起第一种甚至没有经过优化的分页方法速度还要慢,借用户的话说就是“还没有ACCESS数据库速度快”,这个认识足以导致用户放弃使用您开发的系统。

笔者就此分析了一下,原来产生这种现象的症结是如此的简单,但又如此的重要:排序的字段不是聚集索引!

笔者只所以把“查询优化”和“分页算法”这两个联系不是很大的论题放在一起,就是因为二者都需要一个非常重要的东西――聚集索引。在前面的讨论中我们已经提到了,聚集索引有两个最大的优势:1、以最快的速度缩小查询范围。2、以最快的速度进行字段排序。第1条多用在查询优化时,而第2条多用在进行分页时的数据排序。而聚集索引在每个表内又只能建立一个,这使得聚集索引显得更加的重要。聚集索引的挑选可以说是实现“查询优化”和“高效分页”的最关键因素。

但要既使聚集索引列既符合查询列的需要,又符合排序列的需要,这通常是一个矛盾。笔者前面“索引”的讨论中,将fariqi,即用户发文日期作为了聚集索引的起始列,日期的精确度为“日”。这种作法的优点,前面已经提到了,在进行划时间段的快速查询中,比用ID主键列有很大的优势。

但在分页时,由于这个聚集索引列存在着重复记录,所以无法使用max或min来最为分页的参照物,进而无法实现更为高效的排序。而如果将ID主键列作为聚集索引,那么聚集索引除了用以排序之外,没有任何用处,实际上是浪费了聚集索引这个宝贵的资源。

为解决这个矛盾,笔者后来又添加了一个日期列,其默认值为getdate()。用户在写入记录时,这个列自动写入当时的时间,时间精确到毫秒。即使这样,为了避免可能性很小的重合,还要在此列上创建UNIQUE约束。将此日期列作为聚集索引列。

有了这个时间型聚集索引列之后,用户就既可以用这个列查找用户在插入数据时的某个时间段的查询,又可以作为唯一列来实现max或min,成为分页算法的参照物。

经过这样的优化,笔者发现,无论是大数据量的情况下还是小数据量的情况下,分页速度一般都是几十毫秒,甚至0毫秒。而用日期段缩小范围的查询速度比原来也没有任何迟钝。聚集索引是如此的重要和珍贵,所以笔者总结了一下,一定要将聚集索引建立在:1、您最频繁使用的、用以缩小查询范围的字段上;2、您最频繁使用的、需要排序的字段上。

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