orderBy 排序优化

在日常的业务开发中，order by 排序是少不了的。但要写出高效的排序SQL，需要先花点精力和时间来了解排序的底层原理，这样才能找到优化排序的好策略。

orderBy排序优化.png

排序的方式

index（索引排序，性能最佳）

尽可能使用索引字段来排序

filesort（文件排序）

2.1 双路排序

MySQL4.1 之前的版本，通过两次扫描磁盘，最终得到数据
先从磁盘中读取行指针和 order by 列，并对它们进行排序，然后扫描已经排好序的列表，按照列表中的值重新从列表中读出（再一次从磁盘中读），要对磁盘进行两次扫描，I\O是很耗时的。

2.2 单路排序

MySQL4.1 之后，增加的更优排序算法
从磁盘读取查询需要的所有列，按照order by列在buffer（缓冲区）对它们进行排序，然后扫描排序后的列表进行输出
它的效率要更快一些，避免了第二次读取数据（从磁盘读）并且把随机I\O变成了顺序I\O
但是它会使用过多空间，因为它把每一行都保存在内存中了

不足：
在sort_buffer中，单路算法比双路算法要多占用很多空间
因为单路算法是把所有字段都取出，所以有可能取出的数据总大小超出了 sort_buffer（MySQL会给每个线程分配一块内存用于排序） 的容量，导致每次只能取 sort_buffer 容量大小的数据，进行排序（创建tmp文件，多路合并），排完再取出
sort_buffer容量太小，再排......从而多次I\O操作
本想着省一次I\O操作，反而导致了大量的I\O操作，反而得不偿失。

使用单路排序满足的条件：
1. 查询语句所取出的字段类型大小总和要小于 max_length_for_sort_data
2. 排序字段中不包含text和blob类型

优化策略

order by时，只query需要的字段

1. 当query的字段大小总和小于max_length_for_sort_data，而且排序字段不是TEXT｜BLOB类型，会使用单路排序算法，否则使用多路排序算法
2. 两种算法的数据都有可能超出sort_buffer的容量，超出之后，创建tmp文件进行合并排序，导致多次的I\O，但是使用单路排序的风险更大，所以要提高sort_buffer_size

尝试提高sort_buffer_size

不管使用哪种算法，提高这个参数都会提高效率
要根据系统的自身能力去提高，因为这个参数是针对每个进程的

尝试提高max_length_for_sort_data

提高这个参数，会增加用改进算法的概率。
但如果设置得太高，数据总容量超出sort_buffer_size的概率会增大，明显症状是高的磁盘I\O活动和低的处理器使用率

实例

数据表

*************************** ***************************
       Table: user
Create Table: CREATE TABLE `user` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  `age` int(10) NOT NULL DEFAULT '0',
  `city` varchar(20) NOT NULL,
  `addr` varchar(50) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name_age_city` (`name`,`age`,`city`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci

order by能使用索引最左前缀

* select id,name,age,city from user order by name;
* select id,name,age,city from user order by name,age,city;
* explain select id,name,age,city from user order by name desc,age desc,city desc;

Orderby 排序优化

如果where使用索引的最左前缀定义为常量，则order by 能使用索引

* select * from user where name = 'zhangsan' order by age,city;
* select * from user where name = 'zhangsan' and age = 20 order by city;
* select * from user where name = 'zhangsan' and age > 20 order by age,city;

Orderby 排序优化

不能使用索引进行排序

select * from user order by name,age,city;//query*字段
select * from user order by addr;//非索引字段排序
select * from user order by name,addr;//含有非索引字段
select * from user where age = 20 order by city;//跳过了name字段，违反最左前缀法则
select * from user where name = 'zhangsan' order by city;//跳过了age字段，违反最左前缀法则
select * from user where name = 'zhangsan' order by age,addr;//含有非索引字段

Orderby 排序优化