[Oracle]關於Oracle分頁寫法的性能分析及ROWNUM說明

關於分頁寫法的性能分析及ROWNUM的補充說明

分頁寫法

一、測試前數據准備

SQL> SELECT COUNT(*) FROM BPM_PROCVAR;
 
  COUNT(*)
----------
   2121400

 

1、分頁寫法一

SELECT *
  FROM (SELECT ROWNUM RN, A.*
          FROM (SELECT * FROM BPM_PROCVAR ORDER BY VARID) A
         WHERE ROWNUM <= 40) B
 WHERE B.RN >= 21;

查詢結果：20條記錄，查詢時間：0.031秒

2、分頁寫法二

SELECT *
  FROM (SELECT ROWNUM RN, A.*
          FROM (SELECT * FROM BPM_PROCVAR ORDER BY VARID) A) B
 WHERE B.RN >= 21
   AND B.RN <= 40;

查詢結果：20條記錄，執行時間：13.224秒

 

三、分頁寫法結論及其分析

1、結論：Oracle分頁寫法必須三層嵌套：寫法一的執行效率最高、寫法二的執行效率較差（實際測試結果  寫法一：寫法二=1:426、不同環境測試結果肯定會有偏差）

2、執行效率差異分析

     是由於CBO優化模式下，Oracle可以將外層的查詢條件推到內層查詢中，以提高內層查詢的執行效率。對於第一個查詢語句，第二層的查詢條件WHERE ROWNUM <= 40就可以被Oracle推入到內層查詢中，這樣Oracle查詢的結果一旦超過了ROWNUM限制條件，就終止查詢將結果返回了。

     而第二個查詢語句，由於查詢條件BETWEEN 21 AND 40是存在於查詢的第三層，而Oracle無法將第三層的查詢條件推到最內層（即使推到最內層也沒有意義，因為最內層查詢不知道RN代表什么）。因此，對於第二個查詢語句，Oracle最內層返回給中間層的是所有滿足條件的數據，而中間層返回給最外層的也是所有數據。數據的過濾在最外層完成，顯然這個效率要比第一個查詢低得多。

上面分析的查詢不僅僅是針對單表的簡單查詢，對於最內層查詢是復雜的多表聯合查詢或最內層查詢包含排序的情況一樣有效。

這里就不對包含排序的查詢進行說明了，下一篇文章會通過例子來詳細說明。下面簡單討論一下多表聯合的情況。對於最常見的等值表連接查詢，CBO一般可能會采用兩種連接方式NESTED LOOP和HASH JOIN（MERGE JOIN效率比HASH JOIN效率低，一般CBO不會考慮）。在這里，由於使用了分頁，因此指定了一個返回的最大記錄數，NESTED LOOP在返回記錄數超過最大值時可以馬上停止並將結果返回給中間層，而HASH JOIN必須處理完所有結果集（MERGE JOIN也是）。那么在大部分的情況下，對於分頁查詢選擇NESTED LOOP作為查詢的連接方法具有較高的效率（分頁查詢的時候絕大部分的情況是查詢前幾頁的數據，越靠后面的頁數訪問幾率越小）。

 

四、ROWNUM的補充說明

對於rownum來說它是oracle系統順序分配為從查詢返回的行的編號，返回的第一行分配的是1，第二行是2，依此類推，這個偽字段可以用於限制查詢返回的總行數，而且rownum不能以任何表的名稱作為前綴。
舉例說明：
例如表：student(學生)表，表結構為：
ID　　　    char(6)　　　　　 --學號
name　　　　VARCHAR2(10)　　　--姓名 
create table student (ID char(6), name VARCHAR2(100));
insert into sale values('200001',‘張一’);
insert into sale values('200002',‘王二’);
insert into sale values('200003',‘李三’);
insert into sale values('200004',‘趙四’);
commit;

(1) rownum 對於等於某值的查詢條件
如果希望找到學生表中第一條學生的信息，可以使用rownum=1作為條件。但是想找到學生表中第二條學生的信息，使用rownum=2結果查不到數據。因為rownum都是從1開始，但是1以上的自然數在rownum做等於判斷是時認為都是false條件，所以無法查到rownum = n（n>1的自然數）。
SQL> select rownum,id,name from student where rownum=1;（可以用在限制返回記錄條數的地方，保證不出錯，如：隱式游標）
SQL> select rownum,id,name from student where rownum=1;
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
         1 200001 張一
SQL> select rownum,id,name from student where rownum =2; 
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
（2）rownum對於大於某值的查詢條件
   如果想找到從第二行記錄以后的記錄，當使用rownum>2是查不出記錄的，原因是由於rownum是一個總是從1開始的偽列，Oracle 認為rownum> n(n>1的自然數)這種條件依舊不成立，所以查不到記錄
SQL> select rownum,id,name from student where rownum >2;
ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
那如何才能找到第二行以后的記錄呀。可以使用以下的子查詢方法來解決。注意子查詢中的rownum必須要有別名，否則還是不會查出記錄來，這是因為rownum不是某個表的列，如果不起別名的話，無法知道rownum是子查詢的列還是主查詢的列。
SQL>select * from(select rownum no ,id,name from student) where no>2;
        NO ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
         3 200003 李三
         4 200004 趙四
SQL> select * from(select rownum,id,name from student)where rownum>2;
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
（3）rownum對於小於某值的查詢條件
如果想找到第三條記錄以前的記錄，當使用rownum<3是能得到兩條記錄的。顯然rownum對於rownum<n（(n>1的自然數）的條件認為是成立的，所以可以找到記錄。
SQL> select rownum,id,name from student where rownum <3;
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
        1 200001 張一
        2 200002 王二
綜上幾種情況，可能有時候需要查詢rownum在某區間的數據，那怎么辦呀從上可以看出rownum對小於某值的查詢條件是人為true的，rownum對於大於某值的查詢條件直接認為是false的，但是可以間接的讓它轉為認為是true的。那就必須使用子查詢。例如要查詢rownum在第二行到第三行之間的數據，包括第二行和第三行數據，那么我們只能寫以下語句，先讓它返回小於等於三的記錄行，然后在主查詢中判斷新的rownum的別名列大於等於二的記錄行。但是這樣的操作會在大數據集中影響速度。
SQL> select * from (select rownum no,id,name from student where rownum<=3 ) where no >=2;
        NO ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
         2 200002 王二
         3 200003 李三
（4）rownum和排序
Oracle中的rownum的是在取數據的時候產生的序號，所以想對指定排序的數據去指定的rowmun行數據就必須注意了。
SQL> select rownum ,id,name from student order by name;
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
         3 200003 李三
         2 200002 王二
         1 200001 張一
         4 200004 趙四
可以看出，rownum並不是按照name列來生成的序號。系統是按照記錄插入時的順序給記錄排的號，rowid也是順序分配的。為了解決這個問題，必須使用子查詢
SQL> select rownum ,id,name from (select * from student order by name);
    ROWNUM ID     NAME
---------- ------ ---------------------------------------------------
         1 200003 李三
         2 200002 王二
         3 200001 張一
         4 200004 趙四
這樣就成了按name排序，並且用rownum標出正確序號（有小到大）
筆者在工作中有一上百萬條記錄的表，在jsp頁面中需對該表進行分頁顯示， 便考慮用rownum來作，下面是具體方法(每頁
顯示20條)： 
  “select * from tabname where rownum<20 order by name" 但卻發現oracle卻不能按自己的意願來執行，而是先隨便
取20條記錄，然后再 order by，后經咨詢oracle,說rownum確實就這樣，想用的話，只能用子查詢 來實現先排序，后
rownum，方法如下： 
  "select * from (select * from tabname order by name) where  rownum<20",但這樣一來，效率會較低很多。 
  后經筆者試驗，只需在order by 的字段上加主鍵或索引即可讓oracle先按 該字段排序，然后再rownum；方法不變： 
   “select * from tabname where rownum<20 order by name"
取得某列中第N大的行
select column_name from 
(select table_name.*,dense_rank() over (order by column desc) rank from table_name) 
where rank = &N； 
　假如要返回前5條記錄：
　　select * from tablename where rownum<6;(或是rownum <= 5 或是rownum != 6) 
假如要返回第5-9條記錄：
select * from tablename 
where … 
and rownum<10 
minus 
select * from tablename 
where … 
and rownum<5 
order by name 
選出結果后用name排序顯示結果。(先選再排序)
注意：只能用以上符號(<、<=、!=)。
select * from tablename where rownum != 10;返回的是前９條記錄。 
不能用：>,>=,=,Between...and。由於rownum是一個總是從1開始的偽列，Oracle 認為這種條件 不成立，查不到記錄.
另外，這個方法更快：
select * from ( 
select rownum r,a from yourtable 
where rownum <= 20 
order by name ) 
where r > 10 
這樣取出第11-20條記錄!(先選再排序再選)
要先排序再選則須用select嵌套：內層排序外層選。 
rownum是隨着結果集生成的，一旦生成，就不會變化了；同時,生成的結果是依次遞加的，沒有1就永遠不會有2! 
rownum 是在 查詢集合產生的過程中產生的偽列，並且如果where條件中存在 rownum 條件的話，則:
1： 假如 判定條件是常量，則： 
只能 rownum = 1, <= 大於1 的自然數， = 大於1 的數是沒有結果的， 大於一個數也是沒有結果的 
即 當出現一個 rownum 不滿足條件的時候則 查詢結束 　　this is stop key!
2: 當判定值不是常量的時候 
若條件是 = var , 則只有當 var 為1 的時候才滿足條件，這個時候不存在 stop key ,必須進行 full scan ,對每個滿足其他where條件的數據進行判定 
選出一行后才能去選rownum=2的行……