order by
在 mysql 底层是如何执行的吗?
苏州
的所有人名字,并且按照姓名进行排序返回前 1000 个人的姓名、年龄,这条 sql 语句应该如何写?
create table user ( id int(11) not null, city varchar(16) not null, name varchar(16) not null, age int(11) not null, primary key (id), key city (city) ) engine=innodb;
select city,name,age from user where city='苏州' order by name limit 1000;
city
这个字段上添加了索引,当然城市的字段很小,不用考虑字符串的索引问题,之前有写过一篇关于如何给字符串的加索引的文章,有不了解朋友看一下这篇文章:mysql 性能优化:如何给字符串加索引?
explain
来分析一下的这条查询语句的执行情况,结果如下图:
extra
这个字段中的using filesort
表示的就是需要排序,mysql 会给每个线程分配一块内存用于排序,称为sort_buffer
。
city
这棵索引树的结构,如下图:
city='苏州'
是从id3
到idx
这些记录。
全字段排序
,执行的流程图如下:
city='苏州'
条件的主键id
,也就是图中的id3
。
主键id索引
取出整行,取name
、city
、age
三个字段的值,存入sort_buffer
中。
city
取下一个记录的主键 id。
idx
。
sort_buffer
中的数据按照字段name
做快速排序。
按name排序
这个动作,可能在内存中完成,也可能需要使用外部排序,这取决于排序所需的内存和参数sort_buffer_size
。
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。
sort_buffer
和临时文件
中执行的。但这个算法有一个问题,就是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。
max_length_for_sort_data
这个参数使其使用另外一种算法。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,要换一个算法。
city
、name
、age
这三个字段的定义总长度是36
,我把max_length_for_sort_data
设置为 16,我们再来看看计算过程有什么改变。设置的 sql 语句如下:
set max_length_for_sort_data = 16;
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。
但这时,排序的结果就因为少了 city 和 age 字段的值,不能直接返回了,整个执行流程就变成如下所示的样子:
sort_buffer
,确定放入两个字段,即name
和id
。
city='苏州'
条件的主键id
,也就是图中的id3
。
主键id索引
取出整行,取 name、id 这两个字段,存入 sort_buffer 中。
city
取下一个记录的主键 id。
idx
。
sort_buffer
中的数据按照字段name
做快速排序。
这个执行流程的示意图如下,我把它称为rowid排序
。
对比全字段排序
,rowid排序
多了一次回表查询
,即是多了第7步
的查询主键索引树。
order by
语句,都需要排序操作的。从上面分析的执行过程,我们可以看到,mysql 之所以需要生成临时表,并且在临时表上做排序操作,其原因是原来的数据都是无序的。
city
这个索引上取出来的行,天然就是按照 name 递增排序的话,是不是就可以不用再排序了呢?
(city,name)
联合索引,sql 语句如下:
alter table user add index city_user(city, name);
city='苏州'
的记录,并且额外确保了,接下来按顺序取“下一条记录”的遍历过程中,只要 city 的值是杭州,name 的值就一定是有序的。
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。
(city,name,age)
联合索引,这样在执行上面的查询语句就能使用覆盖索引了,避免了回表查询了,sql 语句如下:
alter table user add index city_user_age(city, name, age);
order by
语句的几种算法流程。
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