五种SQL Server分页存储过程的方法及性能比较

1. 前言

在实际开发项目中，常常需要对数据库中的数据进行分页操作。而对于 SQL Server 数据库来说，采用存储过程进行分页操作是一个比较优秀的解决方案。

本文将介绍五种 SQL Server 分页存储过程的实现方法及性能比较，供大家参考。

2. 传统分页方法

传统的分页方法通常是在 SQL 中使用ORDER BY排序，再使用ROW_NUMBER()函数进行分页，其中 ORDER BY 是必备的，否则将无法保证分页的顺序正确。

下面是一个示例代码：

CREATE PROCEDURE [dbo].[TradionalPaging]
(
    @PageIndex INT,
    @PageSize INT
)
AS
BEGIN
    SELECT *
    FROM
    (
        SELECT *, ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY ID ASC) AS RowNumber
        FROM MyTable
    ) AS T1
    WHERE T1.RowNumber BETWEEN (@PageIndex - 1) * @PageSize + 1
        AND @PageIndex * @PageSize
    ORDER BY ID ASC
END

2.1 实现原理

上面的存储过程中，通过将排序和分页合并到一起来进行分页。具体实现原理如下：

首先使用ORDER BY对数据进行排序

对排序后的数据使用ROW_NUMBER()函数进行编号

筛选出对应页数的数据

其中，ROW_NUMBER()函数中的 ORDER BY 语句必须与最外层的排序语句(ORDER BY ID ASC)一致。

2.2 性能比较

传统分页方法在数据量较小的情况下，性能表现良好。但是，当数据量很大时，就会出现性能问题。

因为传统分页方法在排序时会对所有数据进行排序，数据越多，排序的成本就越高，会对系统性能造成极大的影响，因此不适合大数据量的场景。

3. 偏移分页方法

偏移分页方法是根据传统方法进行改良，不再对所有数据进行排序，而是只排序 offset + fetch 行。

所谓偏移，是指在第一页需要选取的数目 offset 为 0，这些不被选择的行在排序后便失效。

下面是一个示例代码：

CREATE PROCEDURE [dbo].[OffsetPaging]
(
    @PageIndex INT,
    @PageSize INT
)
AS
BEGIN
    DECLARE @Offset INT = (@PageIndex - 1) * @PageSize  
    
    SELECT *
    FROM MyTable
    ORDER BY ID
    OFFSET @Offset ROWS
    FETCH NEXT @PageSize ROWS ONLY;
END

3.1 实现原理

偏移分页方法中，使用OFFSET和FETCH来指定要选取的行数，从而避免对所有数据进行排序。具体实现原理如下：

首先进行排序

使用OFFSET指定跳过的行数

使用FETCH指定选取的行数

需要注意的是，OFFSET和FETCH的执行顺序必须按照上面的顺序。

3.2 性能比较

相比传统分页方法，偏移分页方法性能更好。因为只需要对数据进行一次排序，而且数据排序的行数是有限的。

但是，如果数据量较大时，依然会存在排序的成本，因此该方法依然不适合大数据量的场景。

4. 分段分页方法

分段分页方法将数据分为许多小段，然后对每一段进行排序，从而减少排序的成本。

下面是一个示例代码：

CREATE PROCEDURE [dbo].[SegmentPaging]
(
    @PageIndex INT,
    @PageSize INT
)
AS
BEGIN
    DECLARE @StartRow INT = (@PageIndex - 1) * @PageSize + 1
    DECLARE @EndRow INT = @PageIndex * @PageSize
    
    SELECT *
    FROM
    (
        SELECT *
            ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY ID ASC) AS RowNumber
        FROM (
            SELECT TOP @EndRow *
            FROM
            (
                SELECT TOP @EndRow *
                FROM MyTable
                ORDER BY ID ASC
            ) A
            ORDER BY ID DESC
        ) B
        ORDER BY ID ASC
    ) AS T1
    WHERE T1.RowNumber BETWEEN @StartRow AND @EndRow
END

4.1 实现原理

分段分页方法是将数据分为许多小段，然后对每一段数据进行排序，从而减少排序的成本。具体实现原理如下：

首先将数据按照 ID 字段升序排列

选取前 $EndRow 行数据

将第二步选取的数据按照 ID 字段降序排列

选取前 $EndRow 行数据

将第三步选取的数据按照 ID 字段升序排列

筛选出对应页数的数据

4.2 性能比较

分段分页方法是一种对排序成本进行优化的方式，因此可以在一定程度上减少排序的成本。

当数据量很大时，该方法的性能表现比偏移分页方法更好。

5. 游标分页方法

游标分页方法是使用游标来进行分页操作，可以实现跨表分页查询。

下面是一个示例代码：

CREATE PROCEDURE [dbo].[CursorPaging]
(
    @PageIndex INT,
    @PageSize INT
)
AS
BEGIN
    DECLARE @StartRow INT = (@PageIndex - 1) * @PageSize + 1
    DECLARE @EndRow INT = @PageIndex * @PageSize
    
    DECLARE @ID INT
    
    DECLARE @TempTable TABLE(ID INT)
    DECLARE MyCursor CURSOR FOR
        SELECT ID
        FROM MyTable
        ORDER BY ID ASC
    
    OPEN MyCursor
    FETCH NEXT FROM MyCursor INTO @ID
    
    WHILE @@FETCH_STATUS = 0
    BEGIN
        INSERT INTO @TempTable(ID) VALUES (@ID)
        
        FETCH NEXT FROM MyCursor INTO @ID
        
        IF (SELECT COUNT(*) FROM @TempTable) >= @EndRow
            BREAK
    END
    
    CLOSE MyCursor
    DEALLOCATE MyCursor
    
    SELECT *
    FROM
    (
        SELECT *,
            ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY ID ASC) AS RowNumber
        FROM (
            SELECT *
            FROM MyTable
            WHERE ID IN (SELECT ID FROM @TempTable)
        ) A
    ) AS T1
    WHERE T1.RowNumber BETWEEN @StartRow AND @EndRow
END

5.1 实现原理

游标分页方法是通过游标来实现分页，每次迭代获取一行数据，直到获取到所需要的数据条数为止。

具体实现原理如下：

使用游标遍历数据，并将数据 ID 存储到临时表中

获取位于 ID 在临时表中的数据条数，筛选出对应页数的数据

5.2 性能比较

游标分页方法可以实现跨表分页查询，但在数据量过大时，性能会受到游标迭代和存储过程中的数据操作的影响。

因此，该方法只适用于较小的数据集合。

6. 结论

综上所述，SQL Server 中有多种分页存储过程的实现方法，每种方法都具有其各自的优点和缺点。

在实际使用过程中，需要根据数据量大小、性能表现等方面进行综合考虑，选择最适合的分页方法。