MySQL 用 limit 为什么会影响性能？
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/XvtKuCeb8UWFAFsQM6kVhg
一，前言
首先说明一下MySQL的版本：
mysql> select version(); ----------- | version() | ----------- | 5.7.17 | ----------- 1 row in set (0.00 sec)表结构：
mysql> desc test; -------- --------------------- ------ ----- --------- ---------------- | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | -------- --------------------- ------ ----- --------- ---------------- | id | bigint(20) unsigned | NO | PRI | NULL | auto_increment || val | int(10) unsigned | NO | MUL | 0 | || source | int(10) unsigned | NO | | 0 | | -------- --------------------- ------ ----- --------- ---------------- 3 rows in set (0.00 sec)id为自增主键，val为非唯一索引。
灌入大量数据，共500万：
mysql> select count(*) from test; ---------- | count(*) | ---------- | 5242882 | ---------- 1 row in set (4.25 sec)我们知道，当limit offset rows中的offset很大时，会出现效率问题：
mysql> select * from test where val=4 limit 300000,5; --------- ----- -------- | id | val | source | --------- ----- -------- | 3327622 | 4 | 4 || 3327632 | 4 | 4 || 3327642 | 4 | 4 || 3327652 | 4 | 4 || 3327662 | 4 | 4 | --------- ----- -------- 5 rows in set (15.98 sec)为了达到相同的目的，我们一般会改写成如下语句：
mysql> select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5) b on a.id=b.id; --------- ----- -------- --------- | id | val | source | id | --------- ----- -------- --------- | 3327622 | 4 | 4 | 3327622 || 3327632 | 4 | 4 | 3327632 || 3327642 | 4 | 4 | 3327642 || 3327652 | 4 | 4 | 3327652 || 3327662 | 4 | 4 | 3327662 | --------- ----- -------- --------- 5 rows in set (0.38 sec)时间相差很明显。
为什么会出现上面的结果？我们看一下select * from test where val=4 limit 300000,5;的查询过程：
查询到索引叶子节点数据。
根据叶子节点上的主键值去聚簇索引上查询需要的全部字段值。
类似于下面这张图：
像上面这样，需要查询300005次索引节点，查询300005次聚簇索引的数据，最后再将结果过滤掉前300000条，取出最后5条。MySQL耗费了大量随机I/O在查询聚簇索引的数据上，而有300000次随机I/O查询到的数据是不会出现在结果集当中的。
肯定会有人问：既然一开始是利用索引的，为什么不先沿着索引叶子节点查询到最后需要的5个节点，然后再去聚簇索引中查询实际数据。这样只需要5次随机I/O，类似于下面图片的过程：
其实我也想问这个问题。
证实
下面我们实际操作一下来证实上述的推论：
为了证实select * from test where val=4 limit 300000,5是扫描300005个索引节点和300005个聚簇索引上的数据节点，我们需要知道MySQL有没有办法统计在一个sql中通过索引节点查询数据节点的次数。我先试了Handler_read_*系列，很遗憾没有一个变量能满足条件。
我只能通过间接的方式来证实：
InnoDB中有buffer pool。里面存有最近访问过的数据页，包括数据页和索引页。所以我们需要运行两个sql，来比较buffer pool中的数据页的数量。预测结果是运行select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5) b>之后，buffer pool中的数据页的数量远远少于select * from test where val=4 limit 300000,5;对应的数量，因为前一个sql只访问5次数据页，而后一个sql访问300005次数据页。
select * from test where val=4 limit 300000,5
mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name;Empty set (0.04 sec)可以看出，目前buffer pool中没有关于test表的数据页。
mysql> select * from test where val=4 limit 300000,5; --------- ----- -------- | id | val | source | --------- ----- -------- | 3327622 | 4 | 4 || 3327632 | 4 | 4 || 3327642 | 4 | 4 || 3327652 | 4 | 4 || 3327662 | 4 | 4 | --------- ----- -------- 5 rows in set (26.19 sec)mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name; ------------ ---------- | index_name | count(*) | ------------ ---------- | PRIMARY | 4098 || val | 208 | ------------ ---------- 2 rows in set (0.04 sec)可以看出，此时buffer pool中关于test表有4098个数据页，208个索引页。