两种数据库，四种分页算法的效率比较

转自：http://www.cnblogs.com/jyk/archive/2008/08/04/1260406.html

 

分页算法本身没有什么快慢之分，对反应速度起到决定作用的是——能否有效地利用索引！

 

算法	评价	缺点	适用的数据库
max	效率最高的	只能有一个排序字段	Excel、Access、SQL Server 2000(2005)
颠倒Top	适用范围最广的	最后一页多数据	Excel、Access、SQL Server 2000(2005)
表变量	最大失所望的	太多了	SQL Server 2000(2005)
Row_Number	只适合SQL Server2005	只能用在一种数据库	SQL Server 2005

一、max

     缺点就是只能有一个排序字段，而且排序字段的值不能有重复值，或者说可以有重复值，但是不能在一页的最上面、最后重复。优点就是很容易设置索引，按那个字段排序就把那个字段设置上索引就可以了，设置索引后，分页速度会大大提高，记录越多越明显，因为利用了索引。索引的作用是什么？简单地说就是，先站排，再找个头最高的。假设说要找到一个班级里面个头最高的，那要怎么办呢，先让同学按照大小个站排，然后谁是最高的就一目了然了。设置好了索引就相当于已经排好了队，剩下的就快多了。

二、颠倒Top 

     这个是颠颠倒倒的一种优化，必须有一个主键，且不能是复合主键。由于大部分情况都比较好设置索引，也可以利用索引，所以分页效果也是可以的。

三、表变量

     由于一直在使用颠倒top法和定位法，所以一直对表变量不感冒，由于是吴旗娃的分页控件推荐的一种算法，这次升级的时候还是去研究了一下。仔细看了一下，缺点还真是多。由于表变量的思路是，要把主键和自增字段放在表变量里面，然后利用自增字段来分页。就像上面的例子，要先站排，然后报数，然后根据报数来提取数据。这样就带来了很多的缺点：

     1、表必须有一个主键，且不能是复合主键。复合主键的话，就不好提取数据了。
     2、主键的类型会影响分页算法的编写。int的和datetime的，在定义表变量的时候字段类型是不一样的。
     3、如果只按照主键排序的话，那么主键的索引就完全被浪费掉了。原先已经排好队了，却又让她们重新排一遍。
     4、越往后翻页，需要往表变量里存放的数据也就越多，放的多倒无所谓，其他的算法也会放一些数据到“临时表”里面，但是问题在于，自增字段没有索引，加的数据越多速度也就自然越慢。
     5、只能在SQL Server 2000和SQL Server2005里面使用，而且在2005里面速度明显没有Row_Number快，吴旗娃的那个网站推荐的分页算法，都分成了两个版本，SQL2000的和SQL2005的，对于后者推荐使用Row_Number。

     说了这么多的缺点，不会一点优点都没有吧，有点恐怕就是编写起来比较容易吧，便于理解。颠倒Top就不好理解。所以说这个是最大失所望的分页算法。

四、Row_Number

     这个我只会用，内部原理也不太理解，大多数情况效率也还行，但是有一次发现他不能利用索引，郁闷。

     光说不练，恐怕大家也不太相信，尤其说了表变量那么的坏话，那么下面就用测试来证明一下，看看各个分页算法的表现。要说测试也真麻烦，数据库至少就有三个，分页算法有四个，数据上呢又有单字段排序、多字段排序，单表分页、多变关联分页，少量数据和海量数据，能否利索引。

3*4*2*2*2*2 = 192 。这么多是不是有点晕，先简化一下吧，这里先用SQL Server2000 测试一下单表海量数据的情况。

三种分页算法、单表、海量数据（二百万吧，少了对比不出来效果）。

先介绍一下测试环境

数据库： SQL Server2000

IDE：VS2008。

CPU：AMD3000+

内存：DDR2 1G

硬盘：串口160G

三种分页算法：Max、表变量、颠倒top。

     我们使用Northwind数据库，Products表进行测试，自带的数据不够，我们来复制点数据吧，用insert into select 的方式，添加2523136条记录，一页显示15条记录，一共有168210页 。那么我们就记录一下第一次加载、前几页、前100页、第1000页、第10000页、最后几页和最后一页的用时和内存占用情况。

这是单字段排序的测试结果，按照  ProductID  排序。
单位：毫秒。 

分页算法	第一次	前几页	前100页	1000页	10000页	100000页	最后几页	最后一页
MaxMin	953/40M	400/40M	0-15/50M	0-15/50M	78-93/68M	3.62s/210M 765/210M	2.80s/310M 1.28s/310M	5.62s/310M 1.28s/310M
颠倒Top	875/40M	400/40M	0-15/50M	15-31/50M	281/69M 93-125/69M	2.96s/210M 1.3s/210M	3.78s/310M 1.7s/310M	15(特殊处理)
表变量	968	468	0-15/50M	11.18s/55M 93-109/59M	24.265s/76M 859/77M	超时了 45.171s/230M 11.78s/240M 8.281s	这个就不测试了	这个就不测试了

     记录说明：

     1、如果一个格里面有两个时间，那么前面的表示大范围跳页（比如从100页跳到1000页）需要的时间，后面是显示下一页需要的时间。

     2、前面的是执行时间，后面的是内存增量。

     3、第一次运行的时候SQL Server需要加载一些数据到内存里面，所以时间比较长。

     4、第一页的时候需要使用Count(*)来统计总记录数，所以时间也有点长。而在访问其他页的时候就不用统计总记录数了，所以时间会很快。

     5、CPU的占用率就不记录了，基本上都占满了，看来AMD3000+有点弱了。

第一页的SQL语句：

select top 15 * from Products order by ProductID

MaxMin的SQL语句：
select top 15 * from Products where productid>= (SELECT max(productid ) from (select top 526 productid from Products order by productid ) as t ) order by productid

颠倒Top的SQL语句：
select * from Products where productid in ( select top 15 productid from ( select top 420 productid from Products order by productid ) as t order by t.productid desc )order by productid

对最后一页得分页算法作了特殊处理，目的是去掉bug，并不是为了提高速度。

颠倒Top的显示最后一页的SQL语句
select * from ( select top 1 * from Products order by productid desc ) as t order by t.productid

表变量的SQL语句：
declare @tt table(id int identity(1,1),nid int) insert into @tt(nid) select top 2130 ProductID from Products order by ProductID select * from Products t1, @tt t2 where t1.ProductID =t2.nid and t2.id between 2116 and 2130

还真的是不行，从第一万页跳转到第十万页的时候，很不幸，等待了45.171秒之后超时了，由于数据访问函数库在遇到异常的时候并不抛出异常，所以能够得到运行的时间，通过查看错误日志，得知“超时时间已到。在操作完成之前超时时间已过或服务器未响应。”
再次刷新才得到了数据。

在测试的时候表变量的分页时间很不稳定，一会快一会慢的，大范围跳页的时候还总是超时。而颠倒Top就比较稳定。

这是多字段排序的测试结果，按照   UnitPrice,ProductID desc  排序。设置了索引：UnitPrice,ProductID desc
单位：毫秒。 

分页算法	第一次	前几页	100页	1000页	10000页	100000页	最后几页	最后一页
颠倒Top	375/55M	15-31/57M	15-31/60M	62-78/63M	687/63M 486/64M	5.18s/65M 4.3s/65M	8.15s/66M 7-8s/66M	15(特殊处理)
表变量	968	15-31/58M	1.31/59M 46/60M	12.17s/60M 93-125/60M	真实搞不懂，怎么超时了 27.39s/76M 8-9s/77M 900/77M	超时了 45.171s/100M 10.2s/100M 9.3s	27.2s/100M 9.3s	这个就不测试了

这是SQL Server 2005 的测试结果，多字段排序，按照   UnitPrice,ProductID desc  排序。设置了索引：UnitPrice,ProductID desc
单位：毫秒。

分页算法	第一次	前几页	100页	1000页	10000页	100000页	最后几页	最后一页
颠倒Top	375/55M	15-46/57M	15-46/100M	78-93/110M	531/117M 466/117M	5-8s/118M	7-10s/120M	15(特殊处理)
表变量	968	31-46/100M	2.62/100M 0.4s 或1.6s/100M	17.34s/110M 93-156/110M	25.57s/76M 1.25s/77M	超时了 22.82s/130M 15.2s/130M 9.3s	27.2s/100M 9.3s	这个就不测试了
Row_Number	500	15/93M	546 15-31	4.82s/200M 93-106/210M	3.15/265M 3.96/263M	比较慢，总超时，不想测了。

这里增加了Row_Number算法的测试，

Row_Number的SQL语句：

with t_pager as (select myIndex = ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY UnitPrice,ProductID desc ),* from Products ) select * from t_pager where myIndex between 150031 and 150045

我都怀疑这个测试结果，如果测试结果没有问题的话，那么就说明“颠倒top”的效率是最高的，而且适用范围也很广。

但是我还是比较怀疑这个结果，难道 Row_Number会这么慢？是不是拼接出来的SQL语句有什么问题？或者那个环节出了问题？

===============================================================================

 测试用的代码

先建立一个基类，定义一个GridView、一个QuickPager分页控件和一个标签，然后override OnInit()函数，再添加一个事件就ok了。因为是对同一个表进行分页，所以分页控件的属性设置都是一样的，只是分页算法的属性不同，那么我们就可以把相同的设置放在基类里面，不同的放在具体的页面里。

QuickPager 分页控件在基类里面的使用方法

public class BaseList : System.Web.UI.Page
    {
        protected JYK.Controls.QuickPager myPager = null;
        protected System.Web.UI.WebControls.GridView GV = null;
        protected Label lbl = null;

        protected DateTime dt1;

        protected override void OnInit(EventArgs e)
        {
            base.OnInit(e);

            //设置分页控件的属性

            myPager.ControlGrid = GV;

            myPager.TableName = "Products";
            myPager.TableShowColumns = "*";
            myPager.TableIDColumns = "ProductID";
            //myPager.TableOrderColumns = "ProductID";ProductName
            myPager.TableOrderColumns = "UnitPrice,ProductID desc";

            myPager.PageSize = 15;

            //添加事件
            myPager.GridBinded += new JYK.Controls.QuickPager.EventPageChange(myPager_GridBinded);

            dt1 = DateTime.Now;
        }

        void myPager_GridBinded(object sender, JYK.Controls.Page.PageArgs e)
        {
            TimeSpan ts = DateTime.Now - dt1;
            lbl.Text = "秒:" + ts.Seconds + "，毫秒:" + ts.Milliseconds;
            lbl.Text += "<BR>" + myPager.GetPagerSQL;
        }

        void myPager_PageChanged(object sender, JYK.Controls.Page.PageArgs e)
        {
           
        }
    }

然后建立一个aspx页面，拖拽进来三个控件就可以了

<asp:GridView ID="GV" runat="server" Width="100%">
        </asp:GridView>
        <JYK:QuickPager ID="myPager" runat="server"  />
    <asp:Label ID="lbl" runat="server" Text=" "></asp:Label>

public partial class lst_Max : BaseList
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!Page.IsPostBack )
                myPager.SetSQLKind = JYK.Controls.Page.myPageSQLKind.Row_Number;
        }
    }

     我们还可以顺便对比一下SQL 2000 和 SQL 2005，好像在这种情况下05并没有太多的优势。Row_Number也没有想象中的那么好，也许是我写的不对，也许四、五个排序字段的时候才能体现出来优势？不过不管怎么说，更换分页算法对于QuickPager来说是很容易的事情，如果发现速度慢了，那么就换成其他的分页算法试一试，再加个索引试一试，呵呵。

QuickPager 分页控件 v2.0.0.8的下载地址：

 http://www.cnblogs.com/jyk/archive/2008/07/29/1255891.html