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MySQL 8.3 Reference Manual
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10.2.1.19 LIMIT 查询优化

如果您只需要从结果集中获取指定数量的行,请在查询中使用 LIMIT 子句,而不是获取整个结果集然后抛弃多余的数据。

MySQL 有时会优化具有 LIMIT row_count 子句且没有 HAVING 子句的查询:

  • 如果您使用 LIMIT 选择只有少数行,MySQL 在某些情况下使用索引,而不是执行全表扫描。

  • 如果您将 LIMIT row_countORDER BY 结合使用,MySQL 将停止排序,一旦找到第一个 row_count 行的排序结果,而不是对整个结果集进行排序。如果使用索引进行排序,这将非常快。如果需要文件排序,所有匹配查询的行都将被选择,然后对其进行排序,直到找到第一个 row_count 行。然后,MySQL 不会对结果集的其余部分进行排序。

    这种行为的一个体现是,带有和不带有 LIMITORDER BY 查询可能会以不同的顺序返回行,如本节后面所述。

  • 如果您将 LIMIT row_countDISTINCT 结合使用,MySQL 将停止,一旦找到 row_count 个唯一的行。

  • 在某些情况下,GROUP BY 可以通过按索引顺序读取(或对索引进行排序),然后计算汇总,直到索引值发生变化。在这种情况下,LIMIT row_count 不会计算任何不必要的 GROUP BY 值。

  • 一旦 MySQL 将所需的行数发送到客户端,它将中止查询,除非您使用 SQL_CALC_FOUND_ROWS。在那种情况下,行数可以使用 SELECT FOUND_ROWS() 检索。请参阅 第 14.15 节,“信息函数”

  • LIMIT 0 快速返回一个空集。这可以用于检查查询的有效性。它也可以用于在应用程序中获取结果列的类型,该应用程序使用 MySQL API 提供结果集元数据。在 mysql 客户端程序中,您可以使用 --column-type-info 选项来显示结果列类型。

  • 如果服务器使用临时表来解析查询,它将使用 LIMIT row_count 子句来计算所需的空间。

  • 如果索引不用于 ORDER BY 但存在 LIMIT 子句,优化器可能可以避免使用合并文件,并使用内存中的文件排序操作对行进行排序。

如果多行在 ORDER BY 列中具有相同的值,服务器可以以任何顺序返回这些行,并且可能根据执行计划的不同而有所不同。换言之,这些行的排序顺序是非确定性的,关于非排序列。

一个影响执行计划的因素是 LIMIT,因此带有和不带有 LIMITORDER BY 查询可能会以不同的顺序返回行。考虑以下查询,它按 category 列排序,但对 idrating 列是非确定性的:

mysql> SELECT * FROM ratings ORDER BY category;
+----+----------+--------+
| id | category | rating |
+----+----------+--------+
|  1 |        1 |    4.5 |
|  5 |        1 |    3.2 |
|  3 |        2 |    3.7 |
|  4 |        2 |    3.5 |
|  6 |        2 |    3.5 |
|  2 |        3 |    5.0 |
|  7 |        3 |    2.7 |
+----+----------+--------+

包括 LIMIT 可能会影响每个 category 值中的行顺序。例如,这是一个有效的查询结果:

mysql> SELECT * FROM ratings ORDER BY category LIMIT 5;
+----+----------+--------+
| id | category | rating |
+----+----------+--------+
|  1 |        1 |    4.5 |
|  5 |        1 |    3.2 |
|  4 |        2 |    3.5 |
|  3 |        2 |    3.7 |
|  6 |        2 |    3.5 |
+----+----------+--------+

在每种情况下,行都是按 ORDER BY 列排序的,这是 SQL 标准所要求的。

如果确保带有和不带有 LIMIT 的行顺序相同非常重要,可以在 ORDER BY 子句中包括其他列,以使顺序确定性。例如,如果 id 值是唯一的,可以通过按 id 顺序对行进行排序,以使得每个 category 值中的行按 id 顺序出现:

mysql> SELECT * FROM ratings ORDER BY category, id;
+----+----------+--------+
| id | category | rating |
+----+----------+--------+
|  1 |        1 |    4.5 |
|  5 |        1 |    3.2 |
|  3 |        2 |    3.7 |
|  4 |        2 |    3.5 |
|  6 |        2 |    3.5 |
|  2 |        3 |    5.0 |
|  7 |        3 |    2.7 |
+----+----------+--------+

mysql> SELECT * FROM ratings ORDER BY category, id LIMIT 5;
+----+----------+--------+
| id | category | rating |
+----+----------+--------+
|  1 |        1 |    4.5 |
|  5 |        1 |    3.2 |
|  3 |        2 |    3.7 |
|  4 |        2 |    3.5 |
|  6 |        2 |    3.5 |
+----+----------+--------+

对于具有 ORDER BYGROUP BYLIMIT 子句的查询,优化器将尝试选择有序索引,以加速查询执行。在某些情况下,使用其他优化可能更快,可以通过设置 optimizer_switch 系统变量的 prefer_ordering_index 标志为 off 来关闭该优化。

示例:首先,我们创建并填充表 t,如下所示:

# Create and populate a table t:

mysql> CREATE TABLE t (
    ->     id1 BIGINT NOT NULL,
    ->     id2 BIGINT NOT NULL,
    ->     c1 VARCHAR(50) NOT NULL,
    ->     c2 VARCHAR(50) NOT NULL,
    ->  PRIMARY KEY (id1),
    ->  INDEX i (id2, c1)
    -> );

# [Insert some rows into table t - not shown]

验证 prefer_ordering_index 标志是否启用:

mysql> SELECT @@optimizer_switch LIKE '%prefer_ordering_index=on%';
+------------------------------------------------------+
| @@optimizer_switch LIKE '%prefer_ordering_index=on%' |
+------------------------------------------------------+
|                                                    1 |
+------------------------------------------------------+

由于以下查询具有 LIMIT 子句,我们期望它使用有序索引,如果可能。在这种情况下,如我们从 EXPLAIN 输出中看到的那样,它使用表的主键。

mysql> EXPLAIN SELECT c2 FROM t
    ->     WHERE id2 > 3
    ->     ORDER BY id1 ASC LIMIT 2\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: i
          key: PRIMARY
      key_len: 8
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 70.00
        Extra: Using where

现在,我们禁用 prefer_ordering_index 标志,然后重新运行相同的查询;这次它使用索引 i(包括在 WHERE 子句中使用的 id2 列),并进行文件排序:

mysql> SET optimizer_switch = "prefer_ordering_index=off";

mysql> EXPLAIN SELECT c2 FROM t
    ->     WHERE id2 > 3
    ->     ORDER BY id1 ASC LIMIT 2\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: i
          key: i
      key_len: 8
          ref: NULL
         rows: 14
     filtered: 100.00
        Extra: Using index condition; Using filesort

另见 第 10.9.2 节,“可切换优化”