DataGridView分页与数据库分页查询
最近一个项目中，需要从数据库查询大量数据（上万条）并在Winform里面用Datagridview展示，故而查找了相关资料并进行研究。
在.NET中有两种思路实现这种分页式datagridview: 一种是通过纯客户端进行数据分页筛取展示来实现; 另一种是通过结合数据库分页查询来实现.
1. 客户端分页筛选式DataGridView
在Web程序中，Asp.NET提供了Web的分页式DataGridView控件，显然web数据传输限制了通信数据量，html和js限制了如winform中的许多高级特性，这恐怕也是其不得不提供分页的原因。然而在Form程序中并没有这种实现，相反却提供了许多让人爱不释手的特性，可唯独缺乏了这种分页机制。
为什么要分页。可能有人会觉得数据量增大时，通信的代价远大于较短的窗体构建过程，然而事实于此相反，当每行记录字段较为复杂时（比如包括图片，bool，字符串）时，datagridview构建的窗体cell将包含图片、复选框、单选框、文本框，笔者实测上千条记录就能导致3-5s以上的窗体构建过程，这段时间窗体主线程将die在这了。退一步讲，就算记录字段较为简单，都是文本集合，然而上万条记录仍将导致数秒中的响应时间。可见大数量数据构建分页的必要性。
[1]中展示了一个简洁易行的datagridview分页方案。其效果如下图所示，其思路大概如下：通过对DataTable的行Rows以设定的每页大小进行筛选来构成新的某页数据的DataTable，并把其绑定到Bindingsource上来控制BindingNavigate上面的导航条和DataGridView的展现。其实现了上页，下页，首页，尾页的功能，当然也可以实现跳转到某页的功能（这并不复杂）。最后为了代码的移植性和易用性，可以把两个控件合一起做成一个控件。具体结果及代码张贴如下：
1 // 1、定义几个所需的公有成员： int pageSize = 0; //每页显示行数 int nMax = 0; //总记录数 int pageCount = 0; //页数＝总记录数/每页显示行数 int pageCurrent = 0; //当前页号 int nCurrent = 0; //当前记录行 DataSet ds = new DataSet(); DataTable dtInfo = new DataTable(); //2、在窗体载入事件中，从数据源读取记录到DataTable中： string strConn = "SERVER=127.0.0.1;DATABASE=NORTHWIND;UID=SA;PWD=ULTRATEL"; //数据库连接字符串 SqlConnection conn = new SqlConnection(strConn); conn.Open(); string strSql = "SELECT * FROM CUSTOMERS"; SqlDataAdapter sda = new SqlDataAdapter(strSql,conn); sda.Fill(ds,"ds"); conn.Close(); dtInfo = ds.Tables[0]; InitDataSet(); //3、用当前页面数据填充DataGridView private void InitDataSet() { pageSize = 20; //设置页面行数 nMax = dtInfo.Rows.Count; pageCount=(nMax/pageSize); //计算出总页数 if ((nMax % pageSize) > 0) pageCount++; pageCurrent = 1; //当前页数从1开始 nCurrent = 0; //当前记录数从0开始 LoadData(); } private void LoadData() { int nStartPos = 0; //当前页面开始记录行 int nEndPos = 0; //当前页面结束记录行 DataTable dtTemp = dtInfo.Clone(); //克隆DataTable结构框架 if (pageCurrent == pageCount) { nEndPos = nMax; } else { nEndPos = pageSize * pageCurrent; } nStartPos = nCurrent; lblPageCount.Text = pageCount.ToString(); txtCurrentPage.Text = Convert.ToString(pageCurrent); //从元数据源复制记录行 for (int i = nStartPos; i < nEndPos; i++) { dtTemp.ImportRow(dtInfo.Rows[i]); nCurrent++; } bdsInfo.DataSource = dtTemp; bdnInfo.BindingSource = bdsInfo; dgvInfo.DataSource = bdsInfo; } // 4、菜单响应事件： private void bdnInfo_ItemClicked(object sender, ToolStripItemClickedEventArgs e) { if (e.ClickedItem.Text == "关闭") { this.Close(); } if (e.ClickedItem.Text == "上一页") { pageCurrent--; if (pageCurrent <= 0) { MessageBox.Show("已经是第一页，请点击“下一页”查看！"); return; } else { nCurrent = pageSize * (pageCurrent - 1); } LoadData(); } if (e.ClickedItem.Text == "下一页") { pageCurrent++; if (pageCurrent > pageCount) { MessageBox.Show("已经是最后一页，请点击“上一页”查看！"); return; } else { nCurrent=pageSize*(pageCurrent-1); } LoadData(); } }
2. 数据库分页查询式Datagridview
解决了大量数据客户端Datagridview显示后，大大缩小了反应的时间。然而随着数据量的增大，到上百万条，通信数据量将大大提高，造成的数据读取延时较为明显。当然这还是要通过分页解决，毕竟用户根本不需要那么多数据同时展现，他也看不过来，那么仅有限的数据量是有必要的，太大的数据量相信大多数人会通过专门的查找选项（毕竟有用的数据有限）。这时，显然仍通过客户端筛取的方法是不可行的，数据库分页查询势在必行，需要将上下页及跳转的导航结合数据库的查询。
2.1 首先来看数据库的分页查询
(1) [1]文中介绍了几种适用的SQL Server分页查询的方法，思路主要有两种。一种是通过降序和升序结合来查询某段的数据；另一种是通过ROW_NUMER()函数来生成排序号，通过该排序号进行筛选数据。这两种思想分别体现在文中第4种和第5种方案。正如作者推荐，第5种方案更可取，当数据字段没有明显排序规律，或者想进一步操作时，合适和排序号row_number机制更佳。针对该函数，可参考[4]中SQL2005四个排名函数（row_number、rank、dense_rank和ntile）的比较。需要注意的是，正如[4]中所言，row_number依赖于over子句的排序，当存在排序字段相同的记录时，记录的顺序不定，所以多次分页查询，相同排序字段的记录顺序不定。
(2) [2]文中介绍了Winform中datagridview大数量查询分页显示，微软的解决办法。代码张贴如下：
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.Data.SqlClient; //Winform datagridview 大数量查询分页显示 微软的解决办法 namespace WindowsApplication1 { public partial class Form1 : Form { // WinForm上的控件 Button prevBtn = new Button(); Button nextBtn = new Button(); Button firstBtn = new Button(); Button lastBtn = new Button(); static DataGrid myGrid = new DataGrid(); static Label pageLbl = new Label(); // 分页的变量 static int pageSize = 4; // 每页显示多少 static int leftpageSiz; // 分页余数 static int totalPages = 0; // 总共页数 static int currentPage = 0; // 当前页数. static string firstVisibleCustomer = ""; // First customer on page to determine location for move previous. static string lastVisibleCustomer = ""; // Last customer on page to determine location for move next. // DataSet to bind to DataGrid. static DataTable custTable; // Initialize connection to database and DataAdapter. static SqlConnection nwindConn = new SqlConnection("Data Source=localhost;Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=northwind"); static SqlDataAdapter custDA = new SqlDataAdapter("", nwindConn); static SqlCommand selCmd = custDA.SelectCommand; public Form1() { InitializeComponent(); // Initialize controls and add to form. this.ClientSize = new Size(360, 274); this.Text = "NorthWind Data"; myGrid.Size = new System.Drawing.Size(729, 240); myGrid.Dock = System.Windows.Forms.DockStyle.Top; myGrid.AllowSorting = true; myGrid.CaptionText = "NorthWind Customers"; myGrid.ReadOnly = true; myGrid.AllowNavigation = false; myGrid.PreferredColumnWidth = 150; firstBtn.Text = "First"; firstBtn.Size = new Size(48, 24); firstBtn.Location = new Point(22, 240); firstBtn.Click += new EventHandler(First_OnClick); prevBtn.Text = "Prev"; prevBtn.Size = new Size(48, 24); prevBtn.Location = new Point(92, 240); prevBtn.Click += new EventHandler(Prev_OnClick); nextBtn.Text = "Next"; nextBtn.Size = new Size(48, 24); nextBtn.Location = new Point(160, 240); nextBtn.Click += new EventHandler(Next_OnClick); lastBtn.Text = "Last"; lastBtn.Size = new Size(48, 24); lastBtn.Location = new Point(230, 240); lastBtn.Click += new EventHandler(Last_OnClick); pageLbl.Text = "没有记录"; pageLbl.Size = new Size(130, 16); pageLbl.Location = new Point(300, 244); this.Controls.Add(myGrid); this.Controls.Add(prevBtn); this.Controls.Add(firstBtn); this.Controls.Add(nextBtn); this.Controls.Add(lastBtn); this.Controls.Add(pageLbl); // 获取第一页数据 GetData("Default"); DataView custDV = new DataView(custTable, "", "ID", DataViewRowState.CurrentRows); myGrid.SetDataBinding(custDV, ""); } public static void First_OnClick(object sender, EventArgs args) { GetData("First"); } public static void Prev_OnClick(object sender, EventArgs args) { GetData("Previous"); } public static void Next_OnClick(object sender, EventArgs args) { GetData("Next"); } public static void Last_OnClick(object sender, EventArgs args) { GetData("Last"); } private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { } public static void GetData(string direction) { // Create SQL statement to return a page of records. selCmd.Parameters.Clear(); switch (direction) { case "First": selCmd.CommandText = "SELECT TOP " + pageSize + " * FROM Customers "; break; case "Next": selCmd.CommandText = "SELECT TOP " + pageSize + " * FROM Customers " + "WHERE ID > @ID ORDER BY ID"; selCmd.Parameters.Add("@ID", SqlDbType.VarChar, 5).Value = lastVisibleCustomer; break; case "Previous": selCmd.CommandText = "SELECT TOP " + pageSize + " * FROM Customers " + "WHERE ID < @ID ORDER BY ID DESC"; selCmd.Parameters.Add("@ID", SqlDbType.VarChar, 5).Value = firstVisibleCustomer; break; case "Last": selCmd.CommandText = "SELECT TOP " + leftpageSiz + " * FROM Customers ORDER BY ID DESC"; break; default: selCmd.CommandText = "SELECT TOP " + pageSize + " * FROM Customers ORDER BY ID"; // Determine total pages. SqlCommand totCMD = new SqlCommand("SELECT Count(*) FROM Customers", nwindConn); nwindConn.Open(); int totalRecords = (int)totCMD.ExecuteScalar(); nwindConn.Close(); totalPages = (int)Math.Ceiling((double)totalRecords / pageSize); if ((totalRecords % pageSize) == 0) { leftpageSiz = pageSize; } else { leftpageSiz = totalRecords % pageSize; } break; } // Fill a temporary table with query results. DataTable tmpTable = new DataTable("Customers"); int recordsAffected = custDA.Fill(tmpTable); // If table does not exist, create it. if (custTable == null) custTable = tmpTable.Clone(); // Refresh table if at least one record returned. if (recordsAffected > 0) { switch (direction) { case "First": currentPage = 1; break; case "Next": currentPage++; break; case "Previous": currentPage--; break; case "Last": currentPage = totalPages; break; default: currentPage = 1; break; } pageLbl.Text = "Page " + currentPage + " of " + totalPages; // Clear rows and add new results. custTable.Rows.Clear(); foreach (DataRow myRow in tmpTable.Rows) custTable.ImportRow(myRow); // Preserve first and last primary key values. DataRow[] ordRows = custTable.Select("", "ID ASC"); firstVisibleCustomer = ordRows[0][0].ToString(); lastVisibleCustomer = ordRows[custTable.Rows.Count - 1][0].ToString(); } } } }
显而易见，这种方法效率极高，因为只对一个字段进行排序筛选。但同时，这也存在极大的缺点：
- 只能依据一个排序字段，如果有多个字段需要排序则无能为力
- 无法提供跳转的功能，因为仅靠通过上次起始ID来进行上页和下页的查询，但无法指定查询哪一页。
(3) 我喜欢的两种: 正如(1)所言, [2]中的4方案和5方案是极佳选择
2.2 DataGridView的实现
由前文可知，2.1中（2）的方法提供了一种简单高效的分页查询方法， 但其缺点也显而易见，不适宜更高级的查询需求。同时将显示指定SQL查询字符串，无法构造通用的DataGridView控件，使得控件的可移植性受限。下文将介绍一种可行的方案（未完待续）。
参考文献:
[1] DataGridView分页功能的实现, http://www.cnblogs.com/kevin-top/archive/2010/01/05/1639448.html
[2] 高效的SQLSERVER分页查询， http://www.jb51.net/article/35213.htm
[3] Winform datagridview 大数量查询分页显示 微软的解决办法，http://bbs.csdn.net/topics/320194542
[4]SQL2005四个排名函数（row_number、rank、dense_rank和ntile）的比较, ,http://www.cnblogs.com/xhyang110/archive/2009/10/27/1590448.html
