《Mysql - Order By 的工作原理？》

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。