分页控件之分页算法 —— for SQL Server 版。

上两篇随笔：
我的分页控件（未完，待续）——控件件介绍及思路

我自己写的一个分页控件（源码和演示代码）PostBack分页版 for vs2003、SQL Server

关于分页的误区
    误区1：分页的时候，只有使用存储过程，效率才高。
    误区2：忽略了索引的作用。

上两篇好像介绍的不太详细，这里详细说明一下分页控件里使用的分页算法，也就是SQL语句。

分页一般分为四种情况

1、单字段排序，排序字段没有重复值。
2、单字段排序，排序字段有重复值。
3、多字段排序，最后一个排序字段没有重复值。
4、多字段排序，最后一个排序字段有重复值。

其中第2、4 情况都可以再加一个排序字段（比如说主键），就可以转换成第三种情况。

所以分页针对1、3两种情况设置了两种分页算法。

1、单字段排序，排序字段没有重复值。

    公式：

 1 declare   @col   int
 2
 3 select   top  {PageSize  *  (PageIndex - 1 ) + 1 }  @col   =   [ 排序字段 ]  
 4 from   [ 表名|视图名 ]  
 5 [  where 查询条件  ]  
 6 order   by   [ 排序字段 ]   asc | desc
 7
 8 select   top  PageSize 需要显示的字段 
 9 from   [ 表名|视图名 ]  
10 where   [ 排序字段 ]   >=   @col
11 [  and 查询条件  ]
12 order   by   [ 排序字段 ]   asc | desc

    以 NorthWind 数据库里的 Products 表为例，假设一页显示10条数据， CategoryID = 3 为查询条件，按照 ProductID 倒序，如果想显示第二页的数据，那么SQL语句就是
    

declare   @col   int

select   top   11   @col   =  ProductID  from  Products  where  CategoryID  =   3   order   by  ProductID  desc     

select   top   10   *   from  Products  where  ProductID  >=   @col   and  CategoryID  =   3   order   by  ProductID  desc     

   说明：
    第一行的定义，要根据字段类型来修改，看是比较麻烦，但是这个麻烦交给分页控件就可以了，使用者，只要设置分页控件的属性就可以了。
    第五行和第十一行，如果需要加查询条件的话就可以在这里添加。

    第三行是一个“定位”，这个可以算是SQL Server 所特有的吧，也是SQL Server 很宽容的地方。以 Products 表的例子，执行完第一条select 语句之后， @col 里面记录的是 在 CategoryID = 3 的记录里面，按照 ProductID 倒序，排行在11位的记录的值。
    
    第一个select 语句定位以后，第二个select 语句就可以根据这个“位置”继续向下查找数据了。

    虽然例子里面使用了ProductID（主键）来排序，但是并不是说这个算法只能用主键来排序，哪个字段都可以，但是要符合第一种情况，就是“只有一个排序字段，且排序字段里的记录没有重复值”！


3、多字段排序，最后一个排序字段没有重复值。

    如果 Products 表想要用 UnitPrice 字段来排序怎么办呢？上面的算法是不适合的，我们需要使用另一种算法，这个和颠颠倒倒法有些类似，但是我做了一些优化。

    公式：

select   [ 需要显示的字段 ]   from   [ 表名|视图名 ]   where   [ 主键字段 ]   in  

    (  select   top  PageSize  [ 主键字段 ]   from  
        ( select   top  {PageSize  *  PageIndex}  [ 主键字段 ]  ,  [ 排序字段 ]   from       -- 有几个排序字段就写几个字段

             [ 表名|视图名 ]  
             [  where 查询条件  ]  
             order   by  
            
                 [ 排序字段1 ]   asc | desc  ,
                 [ 排序字段2 ]   desc | asc , 
                
                 [ 主键字段 ]   asc | desc      
        )  as  aa     
         order   by      
             [ 排序字段1 ]   desc | asc ,         -- 如果上面是倒序，那么这里就是正序，下同
                 [ 排序字段2 ]   asc | desc  ,
                    
                     [ 主键字段 ]   desc | asc  

    ) 

order   by  
     [ 排序字段1 ]   asc | desc ,     -- 如果上面是倒序，那么这里就是正序，所谓颠颠倒倒嘛。
     [ 排序字段2 ]   desc | asc ,
    
     [ 主键字段 ]   asc | desc

    以 NorthWind 数据库里的 Products 表为例，假设一页显示10条数据， CategoryID = 3 为查询条件，按照 UnitPrice 倒序，由于 UnitPrice 字段可能有重复值，所以加上一个排序字段—— ProductID ，即按照 UnitPrice  desc, ProductID  来排序。 如果想显示第二页的数据，那么SQL语句就是

select   *   from  Products  where  ProductID  in  
    (  select   top   10  ProductID  from  
        ( select   top   20  ProductID , UnitPrice  from      
            Products 
             where  CategoryID  =   3
             order   by  
                UnitPrice  desc  ,
                ProductID      
        )  as  aa     
         order   by      
            UnitPrice  asc ,         -- 如果上面是倒序，那么这里就是正序，下同
                ProductID  desc  
    ) 
order   by  
    UnitPrice  desc ,     -- 如果上面是倒序，那么这里就是正序，所谓颠颠倒倒嘛。
    ProductID 

    说明：
    1、这里查询条件加一次就可以了。
    2、是不是看 asc|desc 倒来倒去的有点晕，恩，这就对了，颠颠倒倒嘛。
    3、最主要的就是第三个select 语句，他要取从第一条数据到要显示的页的数据，可见越是后面的记录，top n 就会越大，所以这里提取的数据就要做一个精简，只写排序需要的字段（主键字段和排序字段）。
    4、第二个select 语句是去掉前面不需要的页里的数据，只保留要显示的页号里的数据。
    5、第一个select 语句，用主键字段 in () 的方式提取其他需要的字段。
    6、这种分页算法有一个小的bug，就是显示最后一页数据的时候，会多出来几条记录，不过这个bug已经在分页控件里面修正了，最后一页的分页算法，采用特殊的select语句。
    7、效率，设置好索引，效率是没有问题的，上一篇随笔已经测试过了。
    8、这种算法有一个“侵入性”，就是要求表必须有主键，而且不能是联合主键，引为要用 in 的方式查询数据。但是并没有要求主键自身必须能够排序。

测试效果
记录数：2523136条。
一页显示5条记录。

//分页算法1 单字段排序，且排序字段是聚集索引。
   //1000 页以内 15毫秒
   //10000页以内 30毫秒
   //50000页以内 100多毫秒
   //100000页以内 200多毫秒
   //最后几页 第一次跳转到 4秒多
   //最后几页 连续向前翻页 1秒156毫秒

   //页号大范围跳转的时候需要的时间比较长，但是也小于1秒，同时SQL Server 占用的内存有所增加 120M。最后几页时达到320M

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以下是多排序字段的分页情况，排序字段是 UnitPrice,ProductID  

   //分页算法2 无索引  首页 8秒187毫秒 。 
   //10 页以内 2秒812毫秒
   //速度太慢下面的就不测试了

   //分页2 非聚集索引 UnitPrice  首页 468毫秒
   //10 页以内 2秒671毫秒
   //速度太慢下面的就不测试了

   
   //分页算法2 非聚集索引 UnitPrice,ProductID  首页 500毫秒
   //10 页以内 2秒796毫秒
   //100页以内 4秒796毫秒
   //速度太慢下面的就不测试了

   
   //分页算法2 非聚集索引 UnitPrice,ProductID desc  首页 500毫秒
   //10 页以内 0-15毫秒
   //100页以内 15-46毫秒
   //1000页以内 31-62毫秒
   //10000页以内 100毫秒左右
   //50000页以内 400-500毫秒
   //100000页以内 900毫秒左右
   //最后几页 第一次跳转到 4秒421毫秒
   //最后几页 连续向前翻页 4秒375毫秒

   //页号大范围跳转的时候需要的时间比较长，但是也小于1秒，
   //这回SQL Server 占用的内存增加幅度不大 120M左右