order by中的單路和雙路排序算法原理

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1.Mysql排序支持兩種filesort和index

1.1 using index

mysql掃描索引本身完成排序(底層存放在b+樹(shù)中外厂,默認(rèn)順序排列)侧巨,查詢(xún)不需要額外的排序,操作效率較高

1.2 using filesort

將數(shù)據(jù)查詢(xún)到內(nèi)存中宰啦,在內(nèi)存中在做一次排序允懂,效率非常低汽馋;

2.Order by排序代碼示例

索引信息:idx_name_age_position

2.1 查詢(xún)條件和order by字段均被索引覆蓋

explain select * from employees where name= 'jarye' and  position ='ceo' order by age;

2.2 跳過(guò)聯(lián)合索引中間值偷遗,出現(xiàn)了Using filesort

explain select * from employees where name= 'jarye' order by position;

2.3 索引順序打亂,出現(xiàn)了Using filesort

explain select * from employees where name= 'jarye' order by position,age;

2.4 索引默認(rèn)順序排列伟姐,如果不一致收苏,則會(huì)出現(xiàn)Using filesort

explain select * from employees where name= 'jarye' order by age asc ,position desc ;
explain select * from employees where name= 'jarye' order by age asc ,position asc ;

2.5 多個(gè)相等條件也是范圍查詢(xún),也會(huì)出現(xiàn)Using filesort

explain select * from employees where name in('raby','jarye') order by age, position;

3.filesort實(shí)現(xiàn)原理

filesort通過(guò)相應(yīng)的排序算法愤兵,將取得的數(shù)據(jù)在sort_buffer_size系統(tǒng)變量設(shè)置的內(nèi)存排序區(qū)中進(jìn)行排序鹿霸,如果內(nèi)存裝載不下,會(huì)將磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊秆乳,再對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行排序懦鼠,再將各個(gè)塊合并成有序的結(jié)果集。
參數(shù)查看:show variables like '%max_length_for_sort_data%';

3.1單路排序步驟

1.從索引name字段中屹堰,查詢(xún)到滿(mǎn)足條件的數(shù)據(jù)name='jarye'條件主鍵的id
2.根據(jù)主鍵id取出整行的數(shù)據(jù)肛冶,緩存到sort buffer中
3.重復(fù)執(zhí)行1,2步驟流程
4.對(duì)sort buffer中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)排序給客戶(hù)端

3.2雙路排序步驟

1.從索引name字段中,查詢(xún)到滿(mǎn)足條件的數(shù)據(jù)name=‘jarye’條件主鍵的id
2.根據(jù)主鍵id扯键,獲取排序的字段和主鍵id緩存到sort buffer中
3.重復(fù)執(zhí)行1,2步驟流程
4.對(duì)sort buffer中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)排序
5.根據(jù)排序好的主鍵id和position睦袖,在從原來(lái)表中根據(jù)id查詢(xún)數(shù)據(jù)給客戶(hù)端。

3.3單路和雙路排序方式的選擇及優(yōu)缺點(diǎn)

Mysql可以通過(guò) max_length_for_sort_data 默認(rèn)是1024字節(jié)大小
A.如果查詢(xún)字段總的長(zhǎng)度大小比設(shè)定的max_length_for_sort_data 要小荣刑,則使用單路排序方式扣泊;
B.如果查詢(xún)字段總的長(zhǎng)度大小比設(shè)定的max_length_for_sort_data 要大,則使用多路排序方式

單路排序算法:sort buffer 緩沖區(qū)緩存整個(gè)行的數(shù)據(jù)嘶摊,在根據(jù)排序字段進(jìn)行
排序,返回?cái)?shù)據(jù)給客戶(hù)端评矩,缺點(diǎn):占用內(nèi)存 優(yōu)點(diǎn):避免回表查詢(xún)
雙路排序算法:sort buffer 緩沖區(qū)只緩存主鍵id和排序字段在內(nèi)存中叶堆,在根據(jù)排序字段進(jìn)行排序,在做一次回表查詢(xún)斥杜,根據(jù)主鍵id查詢(xún)?cè)撔袛?shù)據(jù)返回給客戶(hù)端虱颗。

4.單雙路排序驗(yàn)證方式

optimizer_trace可分析sql語(yǔ)句

-- 設(shè)置開(kāi)啟
set  optimizer_trace='enabled=on',end_markers_in_json=on;
-- 以下兩條語(yǔ)句同時(shí)執(zhí)行沥匈,可查看sql語(yǔ)句的執(zhí)行分析情況
select * from employees where name > 'jarye' ;
select * from information_schema.optimizer_trace;
 --關(guān)閉trace
set session optimizer_trace="enabled=off";   
 "join_preparation": --第一階段:SQl準(zhǔn)備階段
"join_optimization": --第二階段:SQL優(yōu)化階段
        "rows_estimation": [ --預(yù)估標(biāo)的訪問(wèn)成本
              {
                "table": "`employees`",
                "range_analysis": { --全表掃描情況
                  "table_scan": {
                    "rows": 68511, --掃描行數(shù)
                    "cost": 13929 --查詢(xún)成本
                  } /* table_scan */,
                  "potential_range_indexes": [ --查詢(xún)可能使用的索引
                    {
                      "index": "PRIMARY", --主鍵索引
                      "usable": false,
                      "cause": "not_applicable"
                    },
                    {
                      "index": "idx_name_age_position", --輔助索引

                     ……
                    "analyzing_range_alternatives": { ‐‐分析各個(gè)索引使用成本
                    "range_scan_alternatives": [
                      {
                        "index": "idx_name_age_position",
                        "ranges": [
                          "mayikt < name"
                        ] /* ranges */,
                        "index_dives_for_eq_ranges": true,
                        "rowid_ordered": false,
                        "using_mrr": false,
                        "index_only": false,
                        "rows": 34255, --‐‐索引掃描行數(shù)
                        "cost": 41107, --索引使用成本
                        "chosen": false, ‐‐是否選擇該索引
                        "cause": "cost"
                      }
 "join_execution": --第三階段:SQL執(zhí)行階段
單路排序:
用trace工具可以看到sort_mode信息里顯示< sort_key, additional_fields >或者< sort_key, packed_additional_fields >;
雙路排序(回表查詢(xún)):
用trace工具可以看到sort_mode信息里顯示< sort_key, rowid >忘渔;

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