以下是关于 数据库 UNION 和 UNION ALL 的使用，以及 分库分表环境下多表数据组合后的排序和分页问题的解决方案 的详细说明，并以表格总结关键内容：
1. UNION 和 UNION ALL 的核心区别
1.1 定义与语法
1.2 核心区别
| 特性 | UNION | UNION ALL |
|---|
| 去重 | 自动去除重复行 | 不去重 |
| 排序 | 结果自动排序（基于第一个 SELECT 的列） | 无默认排序，需显式 ORDER BY |
| 性能 | 较低（因去重和排序操作） | 较高（直接合并结果） |
| 适用场景 | 需要去重的合并 | 直接合并无需去重的数据 |
2. 分库分表环境下的数据组合
2.1 分库分表背景
- 分库分表：将数据分散存储在多个物理表或数据库中（如按时间、区域分片）。
- 挑战：跨分片查询时需合并多表数据。
2.2 使用 UNION/UNION ALL 跨分片查询
SELECT * FROM orders_2023
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2024
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2025;
3. 分库分表下的排序问题及解决方案
3.1 问题描述
- 直接排序的性能问题：
若在 UNION ALL 后使用 ORDER BY，数据库需将所有分片数据拉取到单个节点排序，可能导致内存不足或性能下降。 - 分片内排序的局限性：
单独对每个分片排序后合并，无法保证全局顺序。
3.2 解决方案
方案 1：分片内排序 + 合并结果
SELECT * FROM (
(SELECT * FROM orders_2023 ORDER BY order_time)
UNION ALL
(SELECT * FROM orders_2024 ORDER BY order_time)
UNION ALL
(SELECT * FROM orders_2025 ORDER BY order_time)
) AS combined
ORDER BY order_time;
方案 2：使用临时表或中间结果
CREATE TEMPORARY TABLE temp_orders AS
SELECT * FROM orders_2023
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2024
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2025;
SELECT * FROM temp_orders ORDER BY order_time;
方案 3：分片键与排序列的关联
- 策略：按排序列分片（如按时间分片），合并时按分片顺序读取。
- 示例：
若订单按年分片，查询按时间排序时，直接按年份顺序查询分片即可保证全局顺序。
4. 分页查询问题及解决方案
4.1 问题描述
- 直接使用
LIMIT 和 OFFSET 的性能问题：
当分页到较深的页码（如 OFFSET 10000）时，数据库需扫描大量数据，导致性能下降。 - 分片内分页的局限性：
单独对每个分片分页后合并，可能无法保证全局顺序或数据完整性。
4.2 解决方案
方案 1：分片内分页 + 合并结果
SELECT * FROM (
(SELECT * FROM orders_2023 ORDER BY order_id LIMIT 1000)
UNION ALL
(SELECT * FROM orders_2024 ORDER BY order_id LIMIT 1000)
UNION ALL
(SELECT * FROM orders_2025 ORDER BY order_id LIMIT 1000)
) AS combined
ORDER BY order_time
LIMIT 10 OFFSET 0;
方案 2：使用游标分页（Keyset Pagination）
SELECT * FROM (
SELECT * FROM orders_2023
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2024
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2025
) AS combined
WHERE order_id > last_seen_id
ORDER BY order_id
LIMIT 10;
方案 3：分片键与分页键的关联
- 策略：按分页键分片（如按用户ID分片），合并时按分片顺序读取。
- 示例：
若用户按ID分片，查询时按分片顺序读取并合并结果。
5. 优化建议
- 优先使用
UNION ALL：
- 分片内预排序和分页：
- 在分片查询时先局部排序/分页，减少全局操作的数据量。
- 分页策略选择：
- 使用游标分页（Keyset Pagination）替代
OFFSET。
- 分片键设计：
6. 表格总结
| 特性 | UNION | UNION ALL | 排序建议 | 分页建议 |
|---|
| 去重 | ✅ 自动去重 | ❌ 不去重 | 分片内排序后合并 | 分片内分页后合并 |
| 性能 | 低（因去重和排序） | 高（直接合并） | 避免全局排序，优先分片内处理 | 避免 OFFSET，使用游标分页 |
| 适用场景 | 需要去重的合并 | 大数据量合并无需去重 | 分片键与排序列关联 | 分片键与分页键关联 |
| 分库分表优化 | 需合并后去重 | 直接合并，后续处理 | 分片内排序 + 临时表 | 分片内分页 + 游标分页 |
7. 示例代码总结
分库分表排序与分页优化示例
SELECT * FROM (
(SELECT * FROM orders_2023 ORDER BY order_time LIMIT 1000)
UNION ALL
(SELECT * FROM orders_2024 ORDER BY order_time LIMIT 1000)
) AS combined
ORDER BY order_time
LIMIT 10 OFFSET 0;
SELECT * FROM (
SELECT * FROM orders_2023
UNION ALL
SELECT * FROM orders_2024
) AS combined
WHERE order_id > 1000
ORDER BY order_id
LIMIT 10;
关键结论
- UNION vs. UNION ALL：根据是否需要去重选择，
UNION ALL 性能更高，但需自行管理重复数据。 - 分库分表排序：优先在分片内预排序，或通过临时表分阶段处理，避免全局排序。
- 分页优化：使用游标分页（Keyset Pagination）替代
OFFSET，结合分片键设计减少数据扫描。
通过合理选择 UNION/UNION ALL 并结合分片策略，可在分库分表环境下高效完成数据合并、排序和分页操作。
