使用ORACLE数据库时的WEB分页方法

2/9/2008来源:Oracle教程人气:5473


  随着Internet技术的发展,Web已越来越多的被应用到各行各业。传统的基于大机或C/S结构的应用也正逐渐的为B/S(Browser/Server)结构所代替。而数据库,作为保存着大量信息的容器,使得WEB应用能够提供更加丰富多彩,及时、个性化的信息。 在WEB应用中,我们经常碰到需要从数据库搜索出满足某个特征的数据记录,再显示给特定用户。经常这些满足条件的记录如此之多,一方面在同一个页面显示显得异常臃肿而不切实际,另一方面用户通常也不会对他们都感爱好,他们似乎更关心按一定规则排序出现在某些开始位置的若干记录。这就要求我们对满足条件的数据进行分页,将用户更关心的记录放在首页,同时给予是否继续浏览(或跳跃式阅读)到指定页甚至最后一页的自由。在这里,我们希望和大家讨论一下使用Oracle数据库时的WEB分页方法。
  
  我们说,一个好的分页方法,它应当满足以下几个要求:
  
  1. 数据库处理的数据量最小;
  2. 数据库与WEB应用服务器之间的数据量传输最小;
  
  假定我们有如下的业务:行业产品表,10万记录,字段包括产品名称,所在行业,市场价格。要求选择某个行业时,列出该行业下所有产品,并按产品名称排序,超过20条的,按每页20条分页:
  
  rudolf@TEST902>create table t nologging
  2 as select object_name PRodUCt_name,mod(object_id,4)*10 category,
  3      object_id price,rpad('a',300,'b') supplier
  4    from all_objects order by 2,1
  5 /
  
  Table created.
  
  rudolf@TEST902>select count(*) from t;
  
  COUNT(*)
  ----------
  21110
  
  用以上语句,我们快速生成了一个行业产品表,其中all_objects为oracle的一个系统表(我们经常可以使用类似的方法生成测试数据)。接下来,我们创建了索引,并为使用CBO分析了表,分析显示该表共用去1039个数据块:
  
  rudolf@TEST902>create index t_category_pname_ind on t (category,product_name)
  2 nologging
  3 tablespace indx
  4 /
  
  Index created.
  
  rudolf@TEST902>analyze table t compute statistics
  2 for table
  3 for all indexes
  4 for all indexed columns
  5 /
  
  Table analyzed.
  
  rudolf@TEST902>select table_name,blocks,empty_blocks from user_tables where table_name = 'T';
  
  TABLE_NAME             BLOCKS EMPTY_BLOCKS
  ------------------------------ ---------- ------------
  T                  1039     113
  
  为了便于讨论,我们先来看一下传统的做法:
  
  rudolf@TEST902>select * from
  2  ( select rownum rnm, a.* from
  3   ( select * from t where category = &category_id
  4     order by product_name
  5   ) a
  6 ) where rnm between &minrnm and &maxrnm
  7
  
  这里我们使用了三个变量,其中category_id表示用户感爱好的行业,而minrnm,maxrnm则来模拟web程序控制分页时传入的最小、最大行号。我们希望选出行业为20,属于第289页的所有产品信息。我们猜测上述语句将按以下步骤执行:
  
  1. 取出所有满足category=&category_id的记录
  2. 按product_name进行排序
  3. 在排序完毕的结果集中取出第&minrnm到&maxrnm记录之间的数据
  
  rudolf@TEST902>set autot trace
  rudolf@TEST902>/
  Enter value for category_id: 20
  Enter value for minrnm: 4981
  Enter value for maxrnm: 5000
  
  20 rows selected.
  
  Execution Plan
  ----------------------------------------------------------
  0   SELECT STATEMENT Optimizer=FIRST_ROWS (Cost=436 Card=5263 Bytes=1094704)
  1  0  VIEW (Cost=436 Card=5263 Bytes=1094704)
  2  1   COUNT
  3  2    VIEW (Cost=436 Card=5263 Bytes=1026285)
  4  3     SORT (ORDER BY) (Cost=436 Card=5263 Bytes=1010496)
  5  4      TABLE access (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=284 Card=5263 Bytes=1010496
  )
  6  5       INDEX (RANGE SCAN) OF 'T_CATEGORY_PNAME_IND' (NON-UNIQUE) (Cost=31 C
  ard=5263)
  
  Statistics
  ----------------------------------------------------------
  0 recursive calls
  0 db block gets
  284 consistent gets
  0 physical reads
  0 redo size
  1829 bytes sent via SQL*Net to client
  514 bytes received via SQL*Net from client
  3 SQL*Net roundtrips to/from client
  1 sorts (memory)
  0 sorts (disk)
  20 rows processed
  
  我们可以根据执行计划第二列的数字来阅读计划,即数字大的最先执行,如“5 index (range scan)”,数字相等时,按从上到下的顺序执行。
上述执行计划显示了与我们估计相同的顺序,我们看到满足where条件的记录一共5263条左右(第4步中的 card=5263),它们全部被取出,并参与排序(第3步),并在将结果集返回给用户前,一直在处理所有的5263条记录。然而事实上用户似乎只关心本页即20条记录。显然它与我们关于数据库处理量最小的要求相距甚远。在分析部分,284个一致读进一步说明数据库处理了所有满足条件的记录(整个表占1039个数据块,共4个拥有相近产品数的行业,则每个行业约占259个数据块)。
  
  现在,我们把上述语句换成:
  
  rudolf@TEST902>select * from t
  2  where category = &category_id
  3  order by product_name
  4
  
  将满足条件的所有记录取到客户端(在这里为WEB应用服务器),然后利用编程语言对结果集分页。以java为例,可以使用ResultSet对象方法absolute直接定位记录而方便地将结果集分页。然而很显然,它甚至满足关于数据库与WEB应用服务器之间的数据量传输最小的要求,很多情况下将明显影响性能,严重时甚至会导致WEB应用服务器一端内存溢出。言归正传,我们开始引入我们的方法。
  
  方法一:同分析传统做法类似,我们先列出我们的方法:
  
  rudolf@TEST902>select * from
  2 ( select rownum rnm, a.* from
  3  ( select * from t where category = &category_id
  4    order by category,product_name
  5  ) a where rownum <= &maxrnm
  6 ) where rnm >= &minrnm
  7
  
  与传统做法不同,我们把对最大行号的判定从第三层移到了第二层。改变虽然简单,然而它表达了一个完全不同的执行意图。内部视图:
  
  select rownum rnm, a.* from
  ( select * from t where category = &category_id
  order by category,product_name
  ) a where rownum <= &maxrnm
  
  是8i引入的新操作,在执行计划中,它体现为stopkey。这种操作专门为提取TOP n的需求做了优化。它需要排序字段预先建有索引,由于索引是已排序好的结构,因此取TOP n的问题,就变为从索引中直接从头提取n个索引要害字,然后再根据索引就可快速的找到记录并返回给用户。从而有效避免了检索全部记录的情况。
  
  rudolf@TEST902>set autot trace
  rudolf@TEST902>set verify off
  Enter value for category_id: 20
  Enter value for maxrnm: 20
  Enter value for minrnm: 1
  
  20 rows selected.
  
  Execution Plan
  ----------------------------------------------------------
  0   SELECT STATEMENT Optimizer=FIRST_ROWS (Cost=284 Card=20 Byte
  s=4160)
  1  0  VIEW (Cost=284 Card=20 Bytes=4160)
  2  1   COUNT (STOPKEY)
  3  2    VIEW (Cost=284 Card=5263 Bytes=1026285)
  4  3     TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=284 Card=
  5263 Bytes=1010496)
  5  4      INDEX (RANGE SCAN) OF 'T_CATEGORY_PNAME_IND' (NON-
  UNIQUE) (Cost=31 Card=5263)
  
  Statistics
  ----------------------------------------------------------
  0 recursive calls
  0 db block gets
  7 consistent gets
  0 physical reads
  0 redo size
  1848 bytes sent via SQL*Net to client
  514 bytes received via SQL*Net from client
  3 SQL*Net roundtrips to/from client
  0 sorts (memory)
  0 sorts (disk)
  20 rows processed
  
  应将count(stopkey)操作与table access(by index rowid)结合起来看,这样一来,table access(by index rowid)实际上只处理了&maxrnm条记录,这里为20条。它的执行计划可以解释为:
  
  rnm := 1;
  for rec in (select * from t where category = &category_id order by category, product_name)
  loop
  rnm := rnm + 1;
  if rnm > [$maxrnm then exit loop] end if;

  fetch rec;
  end loop;
  filter rec where rownum < [$minrnm]
  
  与传统方法相