天天写order by,你知道Mysql底层执行原理吗?( 二 )

  • 这个执行流程的示意图如下,我把它称为rowid排序 。

  • 天天写order by,你知道Mysql底层执行原理吗?

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    【天天写order by,你知道Mysql底层执行原理吗?】 
    • 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 。
    全字段排序 VS 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 。
    • 如果 MySQL 认为内存足够大,会优先选择全字段排序,把需要的字段都放到 sort_buffer 中,这样排序后就会直接从内存里面返回查询结果了,不用再回到原表去取数据 。
    • 这也就体现了 MySQL 的一个设计思想:如果内存够,就要多利用内存,尽量减少磁盘访问 。
    • 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 。
    如何避免排序
    • 其实,并不是所有的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 。
    • 如果能够保证从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?
    • 因此想到了联合索引,创建(city,name)联合索引,sql 语句如下:
    alter table user add index city_user(city, name);
    • 此时的索引树如下:
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    • 在这个索引里面,我们依然可以用树搜索的方式定位到第一个满足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 。
    • 按照上图,整个查询的流程如下:对应的流程图如下:

    天天写order by,你知道Mysql底层执行原理吗?

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    1. 从索引(city,name)找到第一个满足 city='苏州’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='苏州'条件时循环结束 。
    • 可以看到,这个查询过程不需要临时表,也不需要排序 。接下来,我们用 explain 的结果来印证一下 。

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    • 从图中可以看到,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 。
    • 难道仅仅这样就能满足了?此条查询语句是否能再优化呢?
    •  
    • 朋友们还记得覆盖索引吗?覆盖索引的好处就是能够避免再次回表查询
    • 我们创建(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);
    • 此时执行流程图如下:
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    • 当然,覆盖索引能够提升效率,但是维护索引也是需要代价的,因此还需要权衡使用 。
    总结
    • 今天这篇文章,我和你介绍了 MySQL 里面order by语句的几种算法流程 。
    • 在开发系统的时候,你总是不可避免地会使用到 order by 语句 。心里要清楚每个语句的排序逻辑是怎么实现的,还要能够分析出在最坏情况下,每个语句的执行对系统资源的消耗,这样才能做到下笔如有神,不犯低级错误 。




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