MySQL limit子句用法及优化（Limit Clause Optimization）

在MySQL中，如果只想获取select查询结果的一部分，可以使用limit子句来限制返回记录的数量，limit在获取到满足条件的数据量时即会立刻终止SQL的执行。相比于返回所有数据然后丢弃一部分，执行效率会更高。

一、limit子句用法示例

limit子句通常放在select查询的最后，语法是limit [offset,] rowcount ：

• limit m,n 返回偏移量为m之后的n条数据，即先获取m+n条记录，然后丢弃前面的m条，返回之后的n条记录
• limit n 返回开头的n条数据，相当于limit 0, n

1.1 基本用法

新建一张测试表并填充几条数据：

create table test(
id int auto_increment primary key,
name varchar(32),
salary decimal(10,2));

insert into test values(null, 'aaa',1000),(null, 'bbb',2000),(null, 'ccc',3000),(null, 'ddd',4000),(null, 'eee',5000),(null, 'fff',6000),(null, 'ggg',7000),(null, 'hhh',8000),(null, 'iii',9000);

limit 0会立刻返回一个空结果集，它通常用来检测SQL语法是否正确或者快速获取结果集的字段属性。limit n用来返回最先获取的n条记录，找到足够的记录时SQL就会停止执行并返回结果：

select * from test limit 3;

采用limit m,n的形式，就是跳过前面的m条记录，返回之后的n条记录：

select * from test limit 3,3;

如果只是想跳过开头的m条记录，只需要给n一个足够大的数字即可，例如跳过开头100条记录：limit 100, 9999999999

1.2 limit和order by

如果order by子句和limit子句同时出现，那么MySQL会先对结果进行排序，对排序后的结果集应用limit子句。例如查询工资最高的3个人（按salary列倒序排列后取前3条记录）：

select * from test order by salary desc limit 3;

如果排序的列存在重复数据，例如本例返回3条数据，但是3,4,5条记录的salary列都是相同的（它们都可以排在第三），这时返回的结果集是不确定的，查询时需注意。

1.2.1 排序瓶颈优化

与order by子句配合使用时，虽然limit子句最终获取的结果集可能很小，但需要先对所有的数据进行排序，如果这个数据量很大，那么排序操作就会成为性能瓶颈。

如果你发现limit子句加上order by之后语句执行很慢，可以尝试通过在排序列上增加索引来消除这个排序操作。由于示例表很小，优化器倾向于走全表扫描，这里找一张更大的表test1来演示，表中约有2万多条数据。观察添加索引前后的执行计划：

explain select * from test1 order by salary desc limit 3;
create index idx_salary on test1(salary);
explain select * from test1 order by salary desc limit 3;

可以看到索引反向扫描替代了原来的排序操作，同时扫描的行数量从24032降低到了3。

二、limit分页优化

limit子句最常用场景就是数据分页，通过变更偏移量来对数据进行分页展示。例如第一页显示100条数据，limit子句就是limit 0,100。第二页是limit 100,100，第三页是limit 200,100…. 但是当页数非常大时，limit m,n 中被丢弃的m条数据可能成为性能瓶颈。

由于前m条数据（偏移量）是最终需要的丢弃的，它们的内容我们并不关心，因此优化的思路就是"避免查询前m条数据的内容"。

2.1 延迟关联

为了避免查询偏移量m条数据的内容，我们可以先通过索引获取的n条数据的偏移量/主键（而不是对全量数据进行排序），然后通过主键直接获取n条数据的内容。这种策略叫做"延迟关联"。

例如查询：

select * from test1 order by salary desc limit 10000,100;

通过延迟关联可以改写为：

select salary from test1
join ( select id from test1 order by salary desc limit 10000,100) d on d.id=test1.id;

如果salary列上有索引，那么获取id是不需要回表的，通过索引就可以获取n条数据的主键，随后再与主表关联，通过主键取出这n条数据内容。虽然SQL看起来稍微复杂了，但是它绕过了获取前m条数据内容这个步骤，当m值比较大时，性能提升是很明显的。

2.2 转换为位置查询

这种策略是根据排序条件预先计算每行记录的顺序编号并加上索引，例如在表中新增一列position（或者单独新增一张顺序表也可以），保存的是每一行位置顺序。这相当于分页排序已经预先执行了，而偏移操作就被转换成了索引范围扫描。

例如查询：

select * from test1 order by salary desc limit 10000,100;

通过位置查询可以改写为：

select * from test1 where position between 10001 and 10100;

position列是根据order by salary desc条件预先维护好的每一列的顺序编号，此后每次分页查询都不需要计算偏移量，而是被转换成了索引范围扫描（Index Range Scan）。

2.3 记录偏移位置

记录偏移位置的方法，就是当排序列存在顺序的情况下，每次查询后将其最后的值记录下来，然后作为下一次SQL查询的过滤条件。

假设首次查询如下（id列单调递增）：

select * from test1 order by id limit 9900,100;

假设上面查询返回结果集的最大id为123456，程序可以将这个值单独记录下来，那么SQL：

select * from test1 order by id limit 10000,100;

就可以改写为：

select * from test1 where id>123456 order by id limit 100;

通过条件where id>123456就可以过滤掉前m条数据，但这种方法的缺陷就是它只能一页一页的顺序往后翻，不能跳转翻页，对比上面2种方法不够灵活。