MySQL中排序的原理是什么

MySQL中排序的原理是什么，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

在程序設計當中，我們很多場景下都會用 group by 關鍵字。比如在分頁讀取數(shù)據(jù)時，為了避免重復掃描記錄，這就是必須要使用 group by 了。

比如我們使用如下 DDL 創(chuàng)建表：

CREATE TABLE `user_info` (  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵ID',  `city` varchar(16) NOT NULL COMMENT '城市',  `name` varchar(16) NOT NULL COMMENT '姓名',  `age` int(11) NOT NULL COMMENT '年齡',  `addr` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '地址',  PRIMARY KEY (`id`),  KEY `city` (`city`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

并且我們會執(zhí)行如下查詢語句

SELECT city,`name`,age FROM user_info WHERE city='上海' ORDER BY `name` LIMIT 1000;

全字段排序

因為上面的建表語句已經(jīng)在 city 字段上面創(chuàng)建索引了，當我們使用 EXPLAIN 命令時，會有如下結果：

上面 Extra 字段中的 “Using filesort” 表示的就是需要排序，MySQL 會為每個線程分配一塊內(nèi)存用于排序，成為 sort_buffer。下面我們看一下 index(city) 的結構示意圖。

執(zhí)行流程如下：

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2. 初始化 sort_buffer，確定放入 city name age 這 3 個字段；

3. 從 city 索引中獲取到***個 city='上海' 的記錄，也就是 id_x；

4. 到主鍵索引中獲取對應的記錄，并取出 name city age 的值放入 sort_buffer；

5. 取下一條符合條件的記錄，重復 3 4 的操作，直至不符合條件為止；

6. 對 sort_buffer 中的數(shù)據(jù)按照 name 做快速排序；

7. 取出前 1000 條數(shù)據(jù)并返回。

我們暫時叫這種排序過程為“全字段排序”，如下所示：

圖中的“按  name 排序” 可能在內(nèi)存中，也可能使用磁盤文件排序，這取決與排序所需要的內(nèi)存和 sort_buffer_size  。sort_buffer_size 就是 MySQL 為排序開辟的內(nèi)存大小，當所需內(nèi)存小于 sort_buffer_size  時，就直接在內(nèi)存中完成排序，如果所需要的內(nèi)存 大于 sort_buffer_size ，就需要額外的磁盤空間輔助排序。

rowid 排序

上面的算法在數(shù)據(jù)量比較大的時候，可能會出現(xiàn)一些問題。因為在排序的時候，存放了所有的返回字段，增加了 排序空間 （sort_buffer）的壓力。

SET max_length_for_sort_data=16;

max_length_for_sort_data  是MySQL 限制排序行大小的參數(shù)。意思是，如果排序行大小超過了這個值，就會另選排序算法。上面 name city age 3 個字段的大小為  36，大于 16 ，在新的算法中將只有 name (排序字段) 和id 參與 sort_buffer 中的排序。過程如下

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2. 初始化 sort_buffer，確定放入 name id 這 2 個字段；

3. 從 city 索引中獲取到***個 city='上海' 的記錄，也就是 id_x；

4. 到主鍵索引中獲取對應的記錄，并取出 name id 的值放入 sort_buffer；

5. 取下一條符合條件的記錄，重復 3 4 的操作，直至不符合條件為止；

6. 對 sort_buffer 中的數(shù)據(jù)按照 name 做快速排序；

7. 取出前 1000 條數(shù)據(jù)，然后根據(jù) id 取出對應記錄的 name city age 3 個字段并返回結果。

這種排序過程，我們稱為 rowid 排序，過程如下所示：

全字段排序 VS rowid 排序

從上面  2 個流程看來，如果內(nèi)存足夠時，MySQL 會讓返回值中所有字段存放在排序空間。當MySQL 內(nèi)存過小時，才會考慮使用rowid  排序。但是從上面的流程看來，rowid 排序在返回結果前，還會再一次的回表。因此MySQL 認為內(nèi)存充足的時候，會優(yōu)先采用 全字段排序。

上面的場景是：city 字段過濾后，name 字段不是有序的。其實我們可以通過聯(lián)合索引來規(guī)避掉 name 字段的排序。

alter table user_info add index idx_city_user(city, name);

下面我們看一下聯(lián)合索引的示意圖：

從上面流程圖可以看出，當我們?nèi)〕?city='上海' 的記錄時，name的字段也是有序的。過程如下

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2. 從 (city, name)索引中獲取到***個 city='上海' 的記錄 id_x；

3. 到主鍵索引中獲取對應的記錄，并取出 name city age 的值作為結果集的一部分直接返回；

4. 取下一條符合條件的記錄，重復 2 3 的操作，直至不符合條件或者達到 1000 條為止；

從聯(lián)合索引看來，我們是可以不用排序操作了，那么我們是否可以直接通過 索引就直接返回結果呢？也就是不要回表操作。答案是有的，那就是覆蓋索引。

alter table user_info add index idx_city_user_age(city, name, age);

當執(zhí)行查詢語句時，不僅 name 中的字段是有序的，并且 索引中已經(jīng)包含了結果集中的所有字段，過程如下：

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2. 從 (city, name,age)索引中獲取到***個 city='上海' 的記錄，并取出 name city age 的值作為結果集的一部分直接返回；

3. 取下一條符合條件的記錄，重復 1 2 的操作，直至不符合條件或者達到 1000 條為止；

關于MySQL中排序的原理是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關知識。