回答
order by
子句对查询结果进行排序,确保返回结果集按照指定列或表达式的升序或降序排列。
查询 SQL 中有order by
子句并不一定会执行排序。判断语句是否执行了排序可查看执行计划中的 Extra 字段。如果该字段存在Using filesort
则说明执行了排序操作,反之则没有执行排序操作。如下:
mysql> explain SELECT * from t_user where age = 10 ORDER BY name desc;
+----+-------------+--------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+--------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+----------------+
| 1 | SIMPLE | t_user | NULL | ref | idx_age | idx_age | 4 | const | 3 | 100.00 | Using filesort |
+----+-------------+--------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+----------------+
Order By 执行流程
1、根据 SQL 条件过滤数据,如上 SQL 会把age = 10
之外的数据先过滤。
2、将符合条件的结果集放到 sort_buffer(sort_buffer 在内存)。
3、在 sort buffer 里根据name
字段对数据排序。
4、将排序结果返回给客户端。
其中sort_buffer
是 MySQL 为每个线程分配的一块用于排序的内存。可以通过sort_buffer_size
参数设置其大小。
但是内存空间始终是有限的,当需要排序的数据量大于sort_buffer
空间时。MySQL 会利用磁盘临时文件辅助排序,临时文件采用归并排序算法。
归并排序:首先把需要排序的数据拆分至多个临时文件同步进行排序操作,然后把多个排好序的文件合并为一个有序的集合。
归并排序是一种分治思想,它的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n),并且其是一个稳定的排序算法。
很明显,临时文件排序相较于sort_buffer
里的排序性能方面会慢很多,前者是在磁盘文件操作。所以,SQL 中需要尽量避免临时文件排序。order by
语句的优化思路:
- 适当调大
sort_buffer_size
。 - 避免非必要字段查询,因为字段越多,所需空间越大,容易导致
sort_buffer
空间不够,进而使用效率较低的文件排序。 - 对索引字段排序,MySQL 的索引天然具备有序,那就无需再放入
sort_buffer
进行额外的排序。
这种对原表数据读取一遍,剩下的操作都在sort_buffer
和临时文件中执行的算法称为全字段排序。
扩展
前面介绍的全字段排序存在一个显著的问题是当查询字段很多时,sort_buffer
里面需要放的字段数太多,进而导致内存中能同时放下的行数就很少。此时order by
排序会转变为临时文件排序,排序性能下降。
Rowid 排序
MySQL 提供了另一种优化算法,rowid 排序。
新的算法放入sort_buffer
**的字段只有需要排序的列(如 name 字段)和主键 id。**如果查询返回字段较多时,需要根据主键 id 回表获取所有待查询的字段。
MySQL 根据参数max_length_for_sort_data
来判断是否用rowid 排序
。
SET max_length_for_sort_data = 16;
上述设置表示当排序字段的长度大于16时会改为 rowid 排序。
全字段排序 VS Rowid 排序
1、MySQL 认为排序内存太小,影响排序效率时,会采用 rowid 排序算法。此时排序过程一次执行更多行,但是需要回表取数据。
2、MySQL 认为内存足够大时,会优先选择全字段排序,把需要的字段全放入到sort_buffer
,如此排序后结果直接返回客户端,无需回表。
MySQL 的设计思想:如果内存够,就多利用内存,尽量减少磁盘访问。