MySQL 系列 OrderBy使用技巧

探寻 InnoDB中 OrderBy的实现机理...

Posted by lichao modified on January 25, 2024

假设这个表的部分定义是这样的:

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CREATE TABLE `t` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `city` varchar(16) NOT NULL,
  `name` varchar(16) NOT NULL,
  `age` int(11) NOT NULL,
  `addr` varchar(128) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `city` (`city`)
) ENGINE=InnoDB;

全字段排序

city字段上创建索引,用explain命令来看看这个语句的执行情况。 索引示例 Extra字段中的“Using filesort”表示需要排序,MySQL会给每个线程分配一块内存用于排序,称为sort_buffer。

通常情况下,这个语句执行流程如下所示:

  • 初始化sort_buffer,确定放入name、city、age这三个字段;
  • 从索引city找到第一个满足city=’杭州’条件的主键id;
  • 到主键id索引取出整行,取name、city、age三个字段的值,存入sort_buffer中;
  • 从索引city取下一个记录的主键id;
  • 重复步骤3、4直到city的值不满足查询条件为止;
  • 对sort_buffer中的数据按照字段name做快速排序;
  • 按照排序结果取前1000行返回给客户端;

sort_buffer_size,就是MySQL为排序开辟的内存(sort_buffer)的大小。如果要排序的数据量小于sort_buffer_size,排序就在内存中完成。但如果排序数据量太大,内存放不下,则不得不利用磁盘临时文件辅助排序。

如果查询要返回的字段很多的话,那么sort_buffer里面要放的字段数太多,这样内存里能够同时放下的行数很少,要分成很多个临时文件,排序的性能会很差。所以如果单行很大,这个方法效率不够好。

rowid排序

如果排序的单行长度大于一定的阈值,就换为rowid排序。max_length_for_sort_data是MySQL中专门控制用于排序的行数据的长度的一个参数。它的意思是,如果单行的长度超过这个值,MySQL就认为单行太大。

新的算法放入sort_buffer的字段,只有要排序的列(即name字段)和主键id:

  1. 初始化sort_buffer,确定放入两个字段,即name和id;
  2. 从索引city找到第一个满足city=’杭州’条件的主键id;
  3. 到主键id索引取出整行,取name、id这两个字段,存入sort_buffer中;
  4. 从索引city取下一个记录的主键id;
  5. 重复步骤3、4直到不满足city=’杭州’条件为止
  6. 对sort_buffer中的数据按照字段name进行排序;
  7. 遍历排序结果,取前1000行,并按照id的值回到原表中取出city、name和age三个字段返回给客户端。

特殊的,rowid排序后,需要回表;

不需排序

创建一个city和name的联合索引,可利用索引的有序性,直接返回有序的结果: 索引示例

  1. 从索引(city,name)找到第一个满足city=’杭州’条件的主键id;
  2. 到主键id索引取出整行,取name、city、age三个字段的值,作为结果集的一部分直接返回;
  3. 从索引(city,name)取下一个记录主键id;
  4. 重复步骤2、3,直到查到第1000条记录,或者是不满足city=’杭州’条件时循环结束。

Extra字段中没有Using filesort了,也就是不需要排序了。而且由于(city,name)这个联合索引本身有序,所以这个查询也不用把4000行全都读一遍,只要找到满足条件的前1000条记录就可以退出了。也就是说,在我们这个例子里,只需要扫描1000次。

OrderBy 同样可以使用 覆盖索引的特性,如果创建一个city、name和age的联合索引,可以省去回表的环节; 索引示例

可以看到,Extra字段里面多了“Using index”,表示的就是使用了覆盖索引,性能上会快很多。