《Mysql - Order By 的工作原理?》

时间:2019-06-12
本文章向大家介绍《Mysql - Order By 的工作原理?》,主要包括《Mysql - Order By 的工作原理?》使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

一:概述

  - order by 用于 SQL 语句中的排序。

  - 以  select city,name,age from t where city='杭州' order by name limit 1000 ; 举例,来了解下排序的工作原理。

  - 为了避免其他因素的影响,我们为 city 字段加上索引

 

二:分析排序

  - 分析

    -  使用 explain 命令来看看这个语句的执行情况。

      - 

  - 可以看到,在 Extra 这个字段中的“Using filesort”表示的就是需要排序。

  - 在排序时候MySQL 会给每个线程分配一块内存用于排序,称为 sort_buffer。

 

二:全字段排序(排序字段未使用索引)

  - 什么时候使用全字段排序?

    - 字段较少,数据量较小,排序可在内存中完成,Mysql 的大部分不走索引的排序都是使用 全字段排序完成的。

 

  - 全字段索引排序流程

    - 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。 

 

  - 流程细节

    - 整个的排序动作,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。外部排序一般使用归并排序算法。

 

三: rowid 排序(排序字段未使用索引)

  - 什么时候使用 rowid 排序?

    - 在 全字段排序 中,只对原表的数据读了一遍,剩下的操作都是在 sort_buffer 和临时文件中执行的。

    - 但是存在一个问题,如果查询要返回的字段很多,sort_buffer 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。

    - Mysql 认为 全字段排序代价太大,于是使用 rowid 算法排序。

 

  - rowid 排序流程

    - 初始化 sort_buffer,确定放入两个字段,即 name 和 id。

    - 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、id 这两个字段,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 直到不满足 city='杭州’条件为止。

    - 对 sort_buffer 中的数据按照字段 name 进行排序。

    - 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。 

 

  - 流程细节

    -  对比 全字段排序流程你会发现,rowid 排序多访问了一次表 的主键索引

 

四: 全字段排序 对比 rowid 排序?

  - 如果 MySQL 实在是担心排序内存太小,会影响排序效率,才会采用 rowid 排序算法,这样排序过程中一次可以排序更多行,但是需要再回到原表去取数据

  - 对于 InnoDB 表来说,rowid 排序会要求回表多造成磁盘读,因此不会被优先选择。 

 

五:索引排序(排序字段使用索引)

  - 新建立排序字段索引

    - 还是上面的 SQL 查询, 这里建立 city,name 的联合索引

 

  - 再看索引排序流程

    - 从索引 (city,name) 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,作为结果集的一部分直接返回;

    - 从索引 (city,name) 取下一个记录主键 id;

    - 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。

 

六:排序字段加索引的优点

  - 在排序字段有索引的情况下,查询过程不需要临时表,也不需要排序。

  - 同时,也不会扫描全部符合条件的行数,而是找到适合条件既会返回数据。

 

七:其他在排序中中需要注意的。

  - 无条件查询如果只有order by create_time,即便create_time上有索引,也不会使用到。

    - 因为优化器认为走二级索引再去回表成本比全表扫描排序更高。所以选择走全表扫描,然后根据老师讲的两种方式选择一种来排序

 

  - 无条件查询但是是order by create_time limit m.如果m值较小,是可以走索引的.

    - 因为优化器认为根据索引有序性去回表查数据,然后得到m条数据,就可以终止循环,那么成本比全表扫描小,则选择走二级索引。

    - 即便没有二级索引,mysql针对order by limit也做了优化,采用堆排序。

 

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