MySQL中的流式查询及游标查询方式

MySQL中的流式查询（Streaming Queries）和游标查询（Cursor Queries）是在处理超大数据集时非常有用的查询方式。它们可以逐行、逐块（chunk）地处理数据，节约内存开销和减少运行时间。下面将详细介绍如何使用它们。

流式查询

什么是流式查询？

流式查询是在MySQL 5.6版本后引入的一种查询方式。它通过分批次将查询结果逐行返回给客户端，而不是将全部结果一次性返回给客户端。这种方式可以减少网络的通信量，并且可以让客户端更快地开始处理结果。

如何使用流式查询？

MySQL的流式查询可以通过设置会话变量来启用。下面是一个启用流式查询的示例：

SET SESSION optimizer_switch='mrr=on,mrr_cost_based=off,block_nested_loop=off,use_index_extensions=off';
SELECT * FROM t1 WHERE col1 < 100000 ORDER BY col1;

上面的代码启用流式查询，并对t1表中的col1列进行筛选和排序。在MySQL 5.6版本中，流式查询使用的是基于嵌套循环连接的算法。

流式查询返回的结果集将会被分成多个块或段（chunk），每个块的大小由服务器参数net_buffer_length（默认值为16KB）或客户端设置的MYSQLND_READ_BUFFER_SIZE（PHP默认为1MB）决定。例如，如果查询结果有10万行，且设置了net_buffer_length为8KB，则结果将会被切分成12.5个块，每个块含有8KB的数据。

流式查询也可以使用LIMIT和OFFSET来进行分页查询。这种方式可以在处理超大数据集时非常有用，因为它可以让客户端更快地开始处理结果，而不用等待所有结果都返回后才开始处理。

SET SESSION optimizer_switch='mrr=on,mrr_cost_based=off,block_nested_loop=off,use_index_extensions=off';
SELECT * FROM t1 ORDER BY col1 LIMIT 1000 OFFSET 50000;

上面的代码对t1表中的所有行进行排序，然后仅返回从第50001行开始的1000行结果。

游标查询

什么是游标查询？

游标查询是一个迭代查询结果的方式。当使用游标查询时，客户端通过请求创建一个游标（cursor），并将查询的结果集放在游标中。之后，客户端可以通过移动游标并一次次地返回一行数据来处理查询结果。

如何使用游标查询？

MySQL的游标查询需要使用存储过程或函数来实现。下面是一个使用游标查询的存储过程示例：

DROP PROCEDURE IF EXISTS test_cursor;
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE test_cursor()
BEGIN
  DECLARE done INT DEFAULT FALSE;
  DECLARE id INT;
  DECLARE name VARCHAR(50);
  -- 声明一个游标，查询结果存放在这个游标中
  DECLARE cur1 CURSOR FOR SELECT id, name FROM t1 ORDER BY name;
  -- 当游标遍历完所有结果时终止循环
  DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = TRUE;

  -- 打开游标
  OPEN cur1;

  -- 开始遍历游标
  read_loop: LOOP
    FETCH cur1 INTO id, name;
    -- 如果遍历完所有结果，则退出循环
    IF done THEN
      LEAVE read_loop;
    END IF;
    -- 打印每一行结果
    SELECT CONCAT(id, ' - ', name) AS result;
  END LOOP;

  -- 关闭游标
  CLOSE cur1;
END$$
DELIMITER ;

-- 调用存储过程
CALL test_cursor();

上面的代码定义了一个游标cur1，通过FETCH语句从游标中读取每一行结果，并通过SELECT语句将结果打印出来。

使用游标查询可以避免一次性将所有结果放入内存中处理，特别适用于处理超大数据集的情况。但是，游标查询通常比流式查询的性能差，因为需要频繁地从磁盘或内存中读取数据，增加了I/O的负担。

示例

下面是一个结合流式查询和游标查询的示例。假设有一个t1表，包含100万行数据。需要统计每个月份的用户注册量，并把结果输出到一个CSV文件中。为了避免一次性将所有结果放入内存中处理，可以使用游标查询。为了提高查询效率，可以使用流式查询。

DROP PROCEDURE IF EXISTS export_monthly_registrations;
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE export_monthly_registrations()
BEGIN
  DECLARE done INT DEFAULT FALSE;
  DECLARE registration_date DATE;
  DECLARE num_registrations INT;
  DECLARE cur1 CURSOR FOR SELECT registration_date, COUNT(*) AS num_registrations FROM t1 GROUP BY registration_date ORDER BY registration_date;
  DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = TRUE;
  -- 打开游标
  OPEN cur1;
  -- 输出CSV文件头
  SELECT 'Month', 'Registrations' UNION ALL SELECT '---', '---'
  INTO OUTFILE '/tmp/monthly_registrations.csv'
  FIELDS TERMINATED BY ',' ENCLOSED BY '"' LINES TERMINATED BY '\n';
  -- 开始遍历游标
  read_loop: LOOP
    FETCH cur1 INTO registration_date, num_registrations;
    IF done THEN
      LEAVE read_loop;
    END IF;
    -- 输出每一行结果到CSV文件
    SELECT CONCAT(DATE_FORMAT(registration_date, '%Y-%m'), ',', num_registrations)
    INTO OUTFILE '/tmp/monthly_registrations.csv'
    FIELDS TERMINATED BY ',' ENCLOSED BY '"' LINES TERMINATED BY '\n'
    ;
  END LOOP;
  -- 关闭游标
  CLOSE cur1;
END$$
DELIMITER ;

-- 调用存储过程
CALL export_monthly_registrations();

上面的代码统计了t1表中每个月份的用户注册量，并输出到一个CSV文件中。为了避免一次性将所有结果放入内存中处理，使用了游标查询。为了提高查询效率，使用了流式查询。在整个查询过程中，只需要占用较少的内存。