Oracle数据库中Web分页方法详细介绍

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。