重要
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結果をページングする

大きなクエリ結果をページングするために、「ページ付けされた」方法で目的の部分を取得できます。

クエリ結果のページ付け

TiDBでは、 LIMITステートメントを使用してクエリ結果をページ分割できます。例えば:

SELECT * FROM table_a t ORDER BY gmt_modified DESC LIMIT offset, row_count;

offsetはレコードの開始数を示し、 row_countはページあたりのレコード数を示します。 TiDBはLIMIT row_count OFFSET offsetの構文もサポートしています。

ページ付けを使用する場合、データをランダムに表示する必要がない限り、クエリ結果をORDER BYステートメントで並べ替えることをお勧めします。

  • SQL
  • Java

たとえば、 書店アプリケーションのユーザーが最新の出版された本をページ付けされた方法で表示できるようにするには、 LIMIT 0, 10ステートメントを使用して、結果リストの最初のページを返し、ページあたり最大10レコードを返すことができます。 2番目のページを取得するには、ステートメントをLIMIT 10, 10に変更します。

SELECT *
FROM books
ORDER BY published_at DESC
LIMIT 0, 10;

アプリケーション開発では、バックエンドプログラムは、 offsetパラメーターの代わりにpage_numberパラメーター(要求されているページの数を意味します)とpage_sizeパラメーター(ページあたりのレコード数を制御します)をフロントエンドから受け取ります。したがって、クエリを実行する前に、いくつかの変換を行う必要がありました。

public List<Book> getLatestBooksPage(Long pageNumber, Long pageSize) throws SQLException {
    pageNumber = pageNumber < 1L ? 1L : pageNumber;
    pageSize = pageSize < 10L ? 10L : pageSize;
    Long offset = (pageNumber - 1) * pageSize;
    Long limit = pageSize;
    List<Book> books = new ArrayList<>();
    try (Connection conn = ds.getConnection()) {
        PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("""
        SELECT id, title, published_at
        FROM books
        ORDER BY published_at DESC
        LIMIT ?, ?;
        """);
        stmt.setLong(1, offset);
        stmt.setLong(2, limit);
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        while (rs.next()) {
            Book book = new Book();
            book.setId(rs.getLong("id"));
            book.setTitle(rs.getString("title"));
            book.setPublishedAt(rs.getDate("published_at"));
            books.add(book);
        }
    }
    return books;
}

単一フィールドの主キーテーブルのページングバッチ

通常、主キーまたは一意のインデックスを使用して結果を並べ替えるページ付けSQLステートメントと、 LIMIT句のoffsetキーワードを使用して、指定した行数でページを分割できます。次に、ページは独立したトランザクションにラップされ、柔軟なページング更新を実現します。ただし、欠点も明らかです。主キーまたは一意のインデックスを並べ替える必要があるため、オフセットが大きいほど、特に大量のデータの場合に、より多くのコンピューティングリソースが消費されます。

以下に、より効率的なページングバッチ処理方法を紹介します。

  • SQL
  • Java

まず、データを主キーで並べ替え、ウィンドウ関数row_number()を呼び出して、各行の行番号を生成します。次に、集計関数を呼び出して、指定したページサイズで行番号をグループ化し、各ページの最小値と最大値を計算します。

SELECT
    floor((t.row_num - 1) / 1000) + 1 AS page_num,
    min(t.id) AS start_key,
    max(t.id) AS end_key,
    count(*) AS page_size
FROM (
    SELECT id, row_number() OVER (ORDER BY id) AS row_num
    FROM books
) t
GROUP BY page_num
ORDER BY page_num;

結果は次のとおりです。

+----------+------------+------------+-----------+
| page_num | start_key  | end_key    | page_size |
+----------+------------+------------+-----------+
|        1 |     268996 |  213168525 |      1000 |
|        2 |  213210359 |  430012226 |      1000 |
|        3 |  430137681 |  647846033 |      1000 |
|        4 |  647998334 |  848878952 |      1000 |
|        5 |  848899254 | 1040978080 |      1000 |
...
|       20 | 4077418867 | 4294004213 |      1000 |
+----------+------------+------------+-----------+
20 rows in set (0.01 sec)

次に、 WHERE id BETWEEN start_key AND end_keyステートメントを使用して、各スライスのデータを照会します。データをより効率的に更新するために、データを変更するときに上記のスライス情報を使用できます。

1ページのすべての書籍の基本情報を削除するには、上記の結果のstart_keyend_keyを1ページの値に置き換えます。

DELETE FROM books
WHERE
    id BETWEEN 268996 AND 213168525
ORDER BY id;

Javaでは、ページのメタ情報を格納するPageMetaのクラスを定義します。

public class PageMeta<K> {
    private Long pageNum;
    private K startKey;
    private K endKey;
    private Long pageSize;

    // Skip the getters and setters.

}

ページメタ情報リストを取得するためのgetPageMetaList()つのメソッドを定義してから、ページメタ情報に従ってバッチでデータを削除するためのdeleteBooksByPageMeta()のメソッドを定義します。

public class BookDAO {
    public List<PageMeta<Long>> getPageMetaList() throws SQLException {
        List<PageMeta<Long>> pageMetaList = new ArrayList<>();
        try (Connection conn = ds.getConnection()) {
            Statement stmt = conn.createStatement();
            ResultSet rs = stmt.executeQuery("""
            SELECT
                floor((t.row_num - 1) / 1000) + 1 AS page_num,
                min(t.id) AS start_key,
                max(t.id) AS end_key,
                count(*) AS page_size
            FROM (
                SELECT id, row_number() OVER (ORDER BY id) AS row_num
                FROM books
            ) t
            GROUP BY page_num
            ORDER BY page_num;
            """);
            while (rs.next()) {
                PageMeta<Long> pageMeta = new PageMeta<>();
                pageMeta.setPageNum(rs.getLong("page_num"));
                pageMeta.setStartKey(rs.getLong("start_key"));
                pageMeta.setEndKey(rs.getLong("end_key"));
                pageMeta.setPageSize(rs.getLong("page_size"));
                pageMetaList.add(pageMeta);
            }
        }
        return pageMetaList;
    }

    public void deleteBooksByPageMeta(PageMeta<Long> pageMeta) throws SQLException {
        try (Connection conn = ds.getConnection()) {
            PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("DELETE FROM books WHERE id >= ? AND id <= ?");
            stmt.setLong(1, pageMeta.getStartKey());
            stmt.setLong(2, pageMeta.getEndKey());
            stmt.executeUpdate();
        }
    }
}

次のステートメントは、1ページのデータを削除するためのものです。

List<PageMeta<Long>> pageMetaList = bookDAO.getPageMetaList();
if (pageMetaList.size() > 0) {
    bookDAO.deleteBooksByPageMeta(pageMetaList.get(0));
}

次のステートメントは、ページングによってすべての書籍データをバッチで削除することです。

List<PageMeta<Long>> pageMetaList = bookDAO.getPageMetaList();
pageMetaList.forEach((pageMeta) -> {
    try {
        bookDAO.deleteBooksByPageMeta(pageMeta);
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});

この方法は、頻繁なデータ並べ替え操作によって引き起こされるコンピューティングリソースの浪費を回避することにより、バッチ処理の効率を大幅に向上させます。

複合主キーテーブルのページングバッチ

非クラスター化インデックステーブル

非クラスター化インデックステーブル(「非インデックス編成テーブル」とも呼ばれます)の場合、内部フィールド_tidb_rowidをページ付けキーとして使用できます。ページ付け方法は、単一フィールドの主キーテーブルの場合と同じです。

チップ:

SHOW CREATE TABLE users;ステートメントを使用して、テーブルの主キーがクラスター化されたインデックスを使用しているかどうかを確認できます。

例えば:

SELECT
    floor((t.row_num - 1) / 1000) + 1 AS page_num,
    min(t._tidb_rowid) AS start_key,
    max(t._tidb_rowid) AS end_key,
    count(*) AS page_size
FROM (
    SELECT _tidb_rowid, row_number () OVER (ORDER BY _tidb_rowid) AS row_num
    FROM users
) t
GROUP BY page_num
ORDER BY page_num;

結果は次のとおりです。

+----------+-----------+---------+-----------+
| page_num | start_key | end_key | page_size |
+----------+-----------+---------+-----------+
|        1 |         1 |    1000 |      1000 |
|        2 |      1001 |    2000 |      1000 |
|        3 |      2001 |    3000 |      1000 |
|        4 |      3001 |    4000 |      1000 |
|        5 |      4001 |    5000 |      1000 |
|        6 |      5001 |    6000 |      1000 |
|        7 |      6001 |    7000 |      1000 |
|        8 |      7001 |    8000 |      1000 |
|        9 |      8001 |    9000 |      1000 |
|       10 |      9001 |    9990 |       990 |
+----------+-----------+---------+-----------+
10 rows in set (0.00 sec)

クラスター化されたインデックステーブル

クラスタ化インデックステーブル(「インデックス編成テーブル」とも呼ばれます)の場合、 concat関数を使用して複数の列の値をキーとして連結し、ウィンドウ関数を使用してページング情報をクエリできます。

この時点でキーは文字列であることに注意してくださいminmaxの集計関数を使用してスライス内の正しいstart_keyend_keyを取得するには、文字列の長さが常に同じであることを確認する必要があります。文字列連結のフィールドの長さが固定されていない場合は、 LPAD関数を使用してそれを埋めることができます。

たとえば、次のようにratingsテーブルのデータのページングバッチを実装できます。

次のステートメントを使用して、メタ情報テーブルを作成します。 bigint種類のbook_iduser_idで連結されたキーは同じ長さに変換できないため、 LPAD関数を使用して、 bigintの最大ビット19に従って長さを0で埋めます。

SELECT
    floor((t1.row_num - 1) / 10000) + 1 AS page_num,
    min(mvalue) AS start_key,
    max(mvalue) AS end_key,
    count(*) AS page_size
FROM (
    SELECT
        concat('(', LPAD(book_id, 19, 0), ',', LPAD(user_id, 19, 0), ')') AS mvalue,
        row_number() OVER (ORDER BY book_id, user_id) AS row_num
    FROM ratings
) t1
GROUP BY page_num
ORDER BY page_num;

結果は次のとおりです。

+----------+-------------------------------------------+-------------------------------------------+-----------+
| page_num | start_key                                 | end_key                                   | page_size |
+----------+-------------------------------------------+-------------------------------------------+-----------+
|        1 | (0000000000000268996,0000000000092104804) | (0000000000140982742,0000000000374645100) |     10000 |
|        2 | (0000000000140982742,0000000000456757551) | (0000000000287195082,0000000004053200550) |     10000 |
|        3 | (0000000000287196791,0000000000191962769) | (0000000000434010216,0000000000237646714) |     10000 |
|        4 | (0000000000434010216,0000000000375066168) | (0000000000578893327,0000000002167504460) |     10000 |
|        5 | (0000000000578893327,0000000002457322286) | (0000000000718287668,0000000001502744628) |     10000 |
...
|       29 | (0000000004002523918,0000000000902930986) | (0000000004147203315,0000000004090920746) |     10000 |
|       30 | (0000000004147421329,0000000000319181561) | (0000000004294004213,0000000003586311166) |      9972 |
+----------+-------------------------------------------+-------------------------------------------+-----------+
30 rows in set (0.28 sec)

1ページのすべての評価レコードを削除するには、上記の結果のstart_keyend_keyを1ページの値に置き換えます。

SELECT * FROM ratings
WHERE
    (book_id, user_id) >= (268996, 92104804)
    AND (book_id, user_id) <= (140982742, 374645100)
ORDER BY book_id, user_id;