MySQL中深分页LIMIT 100000的优化方案
作者:程序员卷卷狗
一、前言:深分页是数据库最常见的性能陷阱
大家好,我是程序员卷卷狗。
在实际项目中,分页查询是最常见的 SQL 场景之一。但随着业务数据量不断增长,我们经常会遇到类似的请求:
SELECT * FROM order LIMIT 100000, 20;
看似普通的分页,却是 MySQL 性能下降最典型的原因之一。深分页会导致大量无效扫描,使数据库压力急剧上升,严重时甚至拖垮整个系统。
理解 MySQL 深分页的本质,以及掌握高性能替代方案,是后端开发必须具备的能力。
二、深分页为什么慢:MySQL 的扫描机制决定了性能上限
MySQL 在执行 LIMIT offset, size 时,后台需要先扫描 offset+size 行,再丢弃前 offset 行,最后只返回 size 行。
例如:
LIMIT 100000, 20;
实际上 MySQL 做了:
- 扫描 100020 行
- 丢弃前 100000 行
- 返回最后 20 行
这意味着:OFFSET 越大,MySQL 的扫描成本越高。
深分页本质上是:大量无意义的扫描与丢弃操作导致性能变差。
三、传统的 LIMIT 深分页问题实例
假设 order 表有 500 万行。
执行:
SELECT * FROM order ORDER BY id LIMIT 3000000, 20;
执行过程如下:
- 扫描 3000020 行
- 丢掉 3000000 行
- 返回 20 行
在 InnoDB 中,行是按主键组织的,因此需要大量磁盘随机读,性能极其低下。
四、深分页优化方案一:利用索引覆盖 + 子查询替代 OFFSET
最广泛使用的方法是:先查主键,再回查数据
示例:
SELECT *
FROM order o
JOIN (
SELECT id
FROM order
ORDER BY id
LIMIT 100000, 20
) tmp ON o.id = tmp.id;
优势:
- 子查询只扫描主键索引,成本远低于扫描整行
- 回表只发生 20 次
- 适用于大部分分页场景
这是后端分页中最通用的优化方式。
五、深分页优化方案二:基于主键条件的“游标式分页”
核心思想:只查询比上一页最后一条记录大的数据
示例:
SELECT *
FROM order
WHERE id > #{lastId}
ORDER BY id
LIMIT 20;
效果:
- 不存在 OFFSET
- 不需要无效扫描
- 执行速度稳定
- 延迟极低
适用于:
- 按主键(或有序字段)分页
- 下拉加载、滚动加载
- 长列表查询
这是现代后端系统最推荐的分页方式。
六、深分页优化方案三:使用延迟关联减少扫描
对于关联查询,可以先通过索引获取主键,再做回表关联。
示例:
SELECT o.*
FROM order o
JOIN (
SELECT id
FROM order
WHERE status = 1
ORDER BY id
LIMIT 100000, 20
) t ON o.id = t.id;
优点:
- 外层只回表 20 行
- 内层查询只扫描索引
- 大幅降低磁盘 I/O
适用于:
- 过滤条件多
- 需要使用复合索引
- 单表数据量大
七、深分页优化方案四:反向分页
如果用户想看最后几页:
SELECT * FROM order ORDER BY id DESC LIMIT 20 OFFSET 100000;
可以转换为:
SELECT * FROM order ORDER BY id ASC LIMIT total - 100000 - 20, 20;
减少扫描量,提升性能。
适用于:
- 翻页至尾部页面的场景
- 数据倾斜导致深分页的场景
八、深分页优化方案五:通过业务改造避免深分页
包括:
- 限制最大页数
- 滚动分页替代页码分页
- 使用搜索条件缩减数据量
- 使用缓存 + 分段加载
- 使用 ES、ClickHouse 等搜索引擎替代 MySQL 深分页查询
深分页本质上是业务问题,避免深分页比优化深分页更高效。
九、面试高频问题与标准回答
问:MySQL 为什么深分页会慢?
答:LIMIT offset,size 会导致 MySQL 实际扫描 offset+size 行,再丢弃前 offset 行,随着 offset 增大,会出现大量无效扫描,磁盘 I/O 和 CPU 消耗急剧增加。
问:如何优化 LIMIT 100000,20?
答:可以通过索引覆盖查询、延迟关联、主键游标分页等方式,将 OFFSET 分离为基于主键或索引的范围过滤,从而避免大量无效扫描。
问:游标分页的原理是什么?
答:通过记录上一页的最大主键,将下一页限制为 WHERE id > lastId 的形式,使分页不再依赖 OFFSET,提高查询效率。
问:什么时候必须放弃 MySQL 分页?
答:当查询数据量非常巨大且业务允许时,可以将搜索功能迁移到 Elasticsearch 或 ClickHouse,提高深分页性能。
十、总结
深分页的性能问题来自 MySQL 扫描机制本身,而不是 SQL 写得好坏。
真正的解决方案在于:
- 用主键分页替代 OFFSET
- 用索引覆盖替代全表扫描
- 用延迟关联减少回表次数
- 用业务手段避免深分页
- 在极端场景下采用专业搜索引擎
一句话总结:
深分页的关键不是查询更多数据,而是避免不必要的扫描。
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