SQL Server 中的分页

Question

我有一个非常大的数据库，大约 100 GB。我正在执行查询：

select * from <table_name>;

我只想显示第 100 到 200 行。

我想了解这是如何在内部发生的。数据库是否将所有记录从磁盘提取到内存中并将第 100 行到第 400 行发送回查询客户端？或者是否存在任何机制，以便仅从数据库中获取那些记录（第 100 个 -200 个） - 通过使用 B 树等索引机制？

我发现这与分页概念有关，但我无法确切地找到它在数据库级别内部是如何发生的。

Answer 1

在您发布的查询中：

select * from <table_name>;

没有第 100-200 行这样的东西，因为您没有指定 ORDER BY。除非出于很多有趣的原因包含 ORDER BY，否则无法保证订单，但这并不是真正的重点。

因此，为了说明您的观点，让我们使用一个表 - 我将使用Stack Overflow 数据转储中的 Users 表，并运行以下查询：

SELECT * FROM dbo.Users ORDER BY DisplayName;

默认情况下，DisplayName 字段上没有索引，因此 SQL Server 必须扫描整个表，然后按 DisplayName 对其进行排序。这是执行计划：

这并不漂亮 - 这是很多工作，估计子树成本约为 30k。（您可以通过将鼠标悬停在 PasteThePlan 上的选择运算符上来查看它。）那么如果我们只想要第 100-200 行会发生什么？我们可以在 SQL Server 2012+ 中使用这个语法：

SELECT * FROM dbo.Users ORDER BY DisplayName OFFSET 100 ROWS FETCH NEXT 100 ROWS ONLY;

执行计划也很丑陋：

SQL Server 仍在扫描整个表以构建排序列表，只是为了给您 100-200 行，而成本仍然在 30k 左右。更糟糕的是，每次运行查询时都会重新构建整个列表（因为毕竟有人可能更改了他们的 DisplayName。）

为了让它更快，我们可以在 DisplayName 上创建一个非聚集索引，它是我们表的副本，按特定字段排序：

CREATE INDEX IX_DisplayName ON dbo.Users(DisplayName);

使用该索引，我们查询的执行计划现在进行索引查找：

查询立即完成，估计子树成本仅为 0.66（而不是 30k）。

总之，如果您以支持您经常运行的查询的方式组织数据，那么是的，SQL Server 可以采取快捷方式使您的查询更快。另一方面，如果您拥有的只是堆或聚集索引，那么您就完蛋了。

Answer 2

正如在使用非覆盖索引以避免排序时布伦特的答案的补充一样，后面的页码存在潜在问题，可以从运行以下内容中看出

SELECT * 
FROM dbo.Users 
ORDER BY DisplayName 
OFFSET 100000 ROWS 
FETCH NEXT 100 ROWS ONLY;

执行计划显示查找执行了 100,100 次，尽管 TOP 运算符随后过滤掉了除 100 行之外的所有行。

这可以通过使用下面的模式来缓解

WITH T
     AS (SELECT Id,
                DisplayName
         FROM   dbo.Users
         ORDER  BY DisplayName
        OFFSET 100000 ROWS 
        FETCH NEXT 100 ROWS ONLY
        )
SELECT U.*
FROM   dbo.Users U
       JOIN T
         ON U.Id = T.Id
ORDER  BY T.DisplayName 

这会在进行查找之前过滤掉除最后 100 行之外的所有行，这会对大偏移值的速度产生重大影响。