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工作中遇到的99%SQL优化,这里都能给你解决方案(二)

-- 示例表
CREATE TABLE `employees` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(24) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `age` int(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `position` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '职位',
  `hire_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '入职时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name_age_position` (`name`,`age`,`position`) USING BTREE,
  KEY `idx_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=136326 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='员工表'

Order by与Group by优化

EXPLAIN select * from employees WHERE name='LiLei' and position='dev' order by age;

利用最左前缀法则:中间字段不能断,因此查询用到了name索引,从key_len=74也能看出,age索引列用在排序的过程中,因为Extra字段里没有using filesort。

EXPLAIN select * from employees WHERE name='LiLei'  order by position;


从explain的执行结果来看:key_len=74, 查询使用name索引,由于用了position进行排序,跳过了age,出现了Using filesort。

EXPLAIN select * from employees WHERE name='LiLei'  order by age,position;

查找只用到了name索引,age和position用于排序,无Using filesort。

EXPLAIN select * from employees WHERE name='LiLei'  order by position,age;

和上一个case不同的是,Extra中出现了Using filesort,因为索引的创建顺序为name,age,position,但是排序的时候age和position颠倒了位置。

EXPLAIN select * from employees WHERE name='LiLei'  order by age asc, position desc;

虽然排序的字段和联合索引顺序是一样的,且order by是默认升序,这里position desc是降序,导致与索引的排序方式不同,从而产生Using filesort。Mysql8以上版本有降序索引可以支持该种查询方式。

EXPLAIN select * from employees WHERE name in('LiLei', 'zhuge')  order by age, position ;

对于排序来说,多个相等条件也是范围查询。

EXPLAIN select * from employees WHERE name > 'a' order by name;

可以用覆盖索引优化

EXPLAIN select name,age,position from employees WHERE name > 'a' order by name;

filesort排序

EXPLAIN select * from employees where name='LiLei' order by position;

查看这条sql对应trace结果(只展示排序部分):

set session optimizer_trace="enabled=on",end_markers_in_json=on; ‐‐开启trace
select * from employees where name = 'LiLei' order by position;
select * from information_schema.OPTIMIZER_TRACE;

{
      "join_execution": {  --sql执行阶段
        "select#": 1,
        "steps": [
          {
            "filesort_information": [
              {
                "direction": "asc",
                "table": "`employees`",
                "field": "position"
              }
            ] /* filesort_information */,
            "filesort_priority_queue_optimization": {
              "usable": false,
              "cause": "not applicable (no LIMIT)"
            } /* filesort_priority_queue_optimization */,
            "filesort_execution": [
            ] /* filesort_execution */,
            "filesort_summary": {  --文件排序信息
              "rows": 1,  --预计扫描行数
              "examined_rows": 1,  --参与排序的行
              "number_of_tmp_files": 0, --使用临时文件的个数,这个值为0代表全部使用sort_buffer内存排序,否则使用磁盘文件排序
              "sort_buffer_size": 200704,  --排序缓存的大小
              "sort_mode": "<sort_key, additional_fields>"  --排序方式,这里用的单路排序
            } /* filesort_summary */
          }
        ] /* steps */
      } /* join_execution */
    }

修改max_length_for_sort_data=10

set max_length_for_sort_data = 10;  --employees表所有字段长度总和肯定大于10字节
select * from employees where name = 'LiLei' order by position;
select * from information_schema.OPTIMIZER_TRACE;

{
      "join_execution": {
        "select#": 1,
        "steps": [
          {
            "filesort_information": [
              {
                "direction": "asc",
                "table": "`employees`",
                "field": "position"
              }
            ] /* filesort_information */,
            "filesort_priority_queue_optimization": {
              "usable": false,
              "cause": "not applicable (no LIMIT)"
            } /* filesort_priority_queue_optimization */,
            "filesort_execution": [
            ] /* filesort_execution */,
            "filesort_summary": {
              "rows": 1,
              "examined_rows": 1,
              "number_of_tmp_files": 0,
              "sort_buffer_size": 53248,
              "sort_mode": "<sort_key, rowid>"  --排序方式为双路排序
            } /* filesort_summary */
          }
        ] /* steps */
      } /* join_execution */
    }

对比这两个排序模式,单路排序会把所有的需要查询的字段数据都放到sort_buffer中,而双路排序只会把主键id和需要排序的字段放到sort_buffer中进行排序,然后再通过主键id 回到原表 查询需要的字段数据。MySQL通过max_length_for_sort_data这个参数来控制排序,在不同场景下使用不同的排序模式,从而提升排序效率。

优化总结

  • Mysql支持两种方式的排序filesort和index,using index是指Mysql扫描索引本身完成排序。index效率高,filesort效率低。
  • order by满足两种情况会使用using index。

order by语句使用索引最左前列。
使用where子句和order by子句 条件列组合满足索引最左前列。

  • 尽量在索引列上完成排序,遵循索引建立(索引创建的顺序)时候的最左前缀法则。
  • 如果order by 的条件不在索引列上,就会产生using filesort。
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