五种主流数据库：排行榜与分页查询

默认情况下，查询语句会返回满足过滤条件的所有数据。但是，有些时候我们只需查看其中的部分结果，常见的这类应用场景包括 Top-N 排行榜和数据分页查询。

本文比较五种主流数据库限定查询结果数量的实现和差异，包括 MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL 以及 SQLite。

限定查询结果数量	MySQL	Oracle	SQL Server	PostgreSQL	SQLite
Top排行榜	LIMIT	FETCH、ROWNUM	FETCH OFFSET、TOP	FETCH、LIMIT	LIMIT
分页查询	LIMIT OFFSET	FETCH OFFSET、ROWNUM	FETCH OFFSET	FETCH OFFSET、LIMIT OFFSET	LIMIT OFFSET

Top 排行榜

我们经常会看到各种 Top 排行榜，例如销量排行榜、十大热门游戏等。Top 排行榜的原理就是先对数据进行排序，然后返回前 N 条记录。SQL 标准定义了 FETCH 和 OFFSET 子句，可以用于限制返回结果的数量。例如，以下语句查找月薪排名前 5 的员工：

-- Oracle、Microsoft SQL Server 以及 PostgreSQL
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
OFFSET 0 ROWS
FETCH FIRST 5 ROWS ONLY;

其中，ORDER BY 子句表示按照月薪从高到低进行排序，OFFSET 子句表示跳过 0 行记录，FETCH 子句表示获取前 5 条记录，也就是月薪为 Top-5 的员工。查询返回的结果如下：

emp_name|salary 
--------|--------
刘备    |30000.00
关羽    |26000.00
张飞    |24000.00
诸葛亮  |24000.00
赵云    |15000.00

目前只有 Oracle、Microsoft SQL Server 以及 PostgreSQL 支持这种标准语法。其中 Oracle 和 PostgreSQL 中的 OFFSET 子句可以省略，默认表示跳过 0 行记录。

除标准 SQL 外，还有一种常见的 LIMIT 子句也可以实现相同的功能，例如：

-- MySQL、PostgreSQL 以及 SQLite
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
LIMIT 5 OFFSET 0;

其中，ORDER BY 子句表示按照月薪从高到低进行排序，OFFSET 子句表示跳过 0 行记录，LIMIT 子句表示获取前 5 条记录，也就是月薪为 Top-5 的员工。MySQL、PostgreSQL 以及 SQLite 实现了这种 LIMIT 语法。另外，OFFSET 子句可以省略，默认表示跳过 0 行记录。

如果使用 Oracle 数据库，也可以利用 ROWNUM 伪列获取月薪最高的 5 名员工：

-- Oracle
SELECT * 
FROM (
    SELECT emp_name, salary
    FROM employee
    ORDER BY salary DESC
    )
WHERE rownum <= 5;

ROWNUM 伪列的作用就是对查询结果进行编号，序号从 1 开始递增。

如果使用 Microsoft SQL Server，我们也可以利用 TOP 关键字实现相同的功能。例如：

-- Microsoft SQL Server
SELECT TOP(5) emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC;

其中，ORDER BY 子句表示按照月薪从高到低进行排序，TOP(5) 表示返回前 5 条记录。

分页查询

有时候查询的结果可能包含成千上万条记录，因此在前端显示时需要采用分页的方式，也就是每次只显示一定数量（例如 10 条记录）的结果，同时提供“下一页”、“上一页”等翻页按钮。这种分页查询的原理就是先跳过指定的行数，返回随后的 N 条记录。实际上，Top 排行榜是分页查询的一个特殊情况。

分页查询也有两种实现方式，第一种方式就是使用 SQL 标准中的 FETCH 和 OFFSET 子句。假如前端页面每次显示 10 名员工记录，现在用户点击了“第 2 页”，也就是返回第 11 条到第 20 条记录。我们可以使用以下查询语句：

-- Oracle、Microsoft SQL Server 以及 PostgreSQL
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
OFFSET 10 ROWS
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;

其中，ORDER BY 子句表示按照月薪从高到低进行排序，OFFSET 子句表示跳过 10 条记录，FETCH 子句表示获取随后的 10 条记录。查询返回的结果如下：

emp_name|salary 
--------|-------
关兴    |7000.00
关平    |6800.00
赵氏    |6600.00
...
简雍    |4800.00
孙乾    |4700.00

除以上基本的用法外，FETCH 子句还支持一些扩展选项，完整的语法如下：

[OFFSET m {ROW | ROWS}]
FETCH {FIRST | NEXT} [num_rows | n PERCENT] {ROW | ROWS} {ONLY | WITH TIES};

其中，方括号（[ ]）表示可选项，大括号（{ }）表示必选项，竖线（|）表示二选一。每个
选项的作用如下：

• OFFSET 表示偏移量，即从第 m+1 行开始返回数据。默认偏移量为 0，表示从第 1 行开 始返回。ROW 和 ROWS 关键字等价。
• FETCH 表示返回多少数据，FIRST 和 NEXT 关键字等价。
• num_rows 表示以行数为单位限制返回的数据，n PERCENT 表示按照百分比限制返回的 数据，ROW 和 ROWS 关键字等价。
• ONLY 和 WITH TIES 的区别在于，最后如果有多个排名相同的记录，WITH TIES 会返 回更多的数据，ONLY 则不会返回更多的数据。

目前只有 Oracle 12c 以上版本完全支持 n PERCENT 和 WITH TIES 选项。例如：

-- Oracle
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
FETCH FIRST 10 PERCENT ROWS ONLY;

查询返回的结果如下：

EMP_NAME|SALARY
--------|------
刘备    | 30000
关羽    | 26000
张飞    | 24000

由于员工表中共有 25 名员工，10%约为 3 人。

以下查询使用了 WITH TIES 选项：

-- Oracle
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
FETCH FIRST 10 PERCENT ROWS WITH TIES;

查询返回的结果如下：

EMP_NAME|SALARY
--------|------
刘备    | 30000
关羽    | 26000
张飞    | 24000
诸葛亮  | 24000

由于“诸葛亮”和“张飞”的月薪相同，使用 WITH TIES 子句时返回了 4 条记录。

另外，PostgreSQL 13 开始支持 WITH TIES 选项。例如：

-- PostgreSQL 
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
FETCH FIRST 3 ROWS WITH TIES;

emp_name|salary  |
--------+--------+
刘备     |30000.00|
关羽     |26000.00|
诸葛亮   |24000.00|
张飞     |24000.00|

Microsoft SQL Server 提供的 TOP 子句也支持 PERCENT 以及 WITH TIES 选项。例如：

-- Microsoft SQL Server
SELECT TOP(10) PERCENT WITH TIES
emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC;

emp_name|salary  |
--------+--------+
刘备     |30000.00|
关羽     |26000.00|
张飞     |24000.00|
诸葛亮   |24000.00|

对于 Oracle 数据库，如果使用 ROWNUM 伪列实现分页查询，需要嵌套两次子查询：

-- Oracle
SELECT *
FROM (SELECT emp_name, salary, rownum rn
      FROM (
          SELECT emp_name, salary
          FROM employee
          ORDER BY salary DESC
          )
      WHERE rownum <= 20
      )
WHERE rn > 10;

第二种实现分页查询的方式就是利用 LIMIT 和 OFFSET 子句。例如：

-- MySQL、PostgreSQL 以及 SQLite
SELECT emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY salary DESC
LIMIT 10 OFFSET 10;

其中，ORDER BY 子句表示按照月薪从高到低进行排序，OFFSET 子句表示跳过 10 条记录，LIMIT 子句获取随后的 10 条记录。

MySQL 和 SQLite 中以下两种语法的作用相同，注意偏移量 n 和返回行数 m 出现的顺序：

LIMIT m OFFSET n
LIMIT n, m