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mysql排序区别

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:7人阅读

由浅入深详细说说MySQL排序模式,怎么影响MySQL选择不同的排序模式和怎么优化排序。

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排序是数据库中的一个基本功能,MySQL也不例外。

用户通过Order by语句即能达到将指定的结果集排序的目的,其实不仅仅是Order by语句,Group by语句,Distinct语句都会隐含使用排序。本文首先会简单介绍SQL如何利用索引避免排序代价,然后会介绍MySQL实现排序的内部原理。

解决大家的以下疑问:

MySQL在哪些地方会使用排序,怎么判断MySQL使用了排序;

MySQL有几种排序模式,通过什么方法让MySQL选择不同的排序模式;

MySQL排序跟read_rnd_buffer_size有啥关系,在哪些情况下增加read_rnd_buffer_size能优化排序;

怎么判断MySQL使用到了磁盘来排序,怎么避免或者优化磁盘排序;

排序时变长字段(varchar)数据在内存是怎么存储的,5.7有哪些改进;

在情况下,排序模式有哪些改进;

sort_merge_pass到底是什么 ,该状态值过大说明了什么问题,可以通过什么方法解决;

MySQL使用到了排序的话,依次可以通过什么办法分析和优化让排序更快?

二、排序

我们通过explain查看MySQL执行计划时,经常会看到在Extra列中显示Using filesort。

对于不能利用索引避免排序的SQL,数据库不得不自己实现排序功能以满足用户需求,此时SQL的执行计划中会出现“Using filesort”,这里需要注意的是filesort并不意味着就是文件排序,其实也有可能是内存排序,这个主要由sort_buffer_size参数与结果集大小确定。

其实这种情况就说明MySQL使用了排序。Using filesort经常出现在order by、group by、distinct、join等情况下。

MySQL内部实现排序主要有3种方式,常规排序,优化排序和优先队列排序。

CREATE TABLE t1(id int, col1 varchar(64), col2 varchar(64), col3 varchar(64), PRIMARY KEY(id),key(col1,col2));
SELECT col1,col2,col3 FROM t1 WHERE col1>100 ORDER BY col2;

请看这三种排序的区别:

a.常规排序

(1).从表t1中获取满足WHERE条件的记录

(2).对于每条记录,将记录的主键+排序键(id,col2)取出放入sort buffer

(3).如果sort buffer可以存放所有满足条件的(id,col2)对,则进行排序;否则sort buffer满后,进行排序并固化到临时文件中。(排序算法采用的是快速排序算法)

(4).若排序中产生了临时文件,需要利用归并排序算法,保证临时文件中记录是有序的

(5).循环执行上述过程,直到所有满足条件的记录全部参与排序

(6).扫描排好序的(id,col2)对,并利用id去捞取SELECT需要返回的列(col1,col2,col3)

(7).将获取的结果集返回给用户。

从上述流程来看,是否使用文件排序主要看sort buffer是否能容下需要排序的(id,col2)对,这个buffer的大小由sort_buffer_size参数控制。此外一次排序需要两次IO,一次是捞(id,col2),第二次是捞(col1,col2,col3),由于返回的结果集是按col2排序,因此id是乱序的,通过乱序的id去捞(col1,col2,col3)时会产生大量的随机IO。对于第二次MySQL本身一个优化,即在捞之前首先将id排序,并放入缓冲区,这个缓存区大小由参数read_rnd_buffer_size控制,然后有序去捞记录,将随机IO转为顺序IO。

b.优化排序

常规排序方式除了排序本身,还需要额外两次IO。优化的排序方式相对于常规排序,减少了第二次IO。主要区别在于,放入sort buffer不是(id,col2),而是(col1,col2,col3)。由于sort buffer中包含了查询需要的所有字段,因此排序完成后可以直接返回,无需二次捞数据。这种方式的代价在于,同样大小的sort buffer,能存放的(col1,col2,col3)数目要小于(id,col2),如果sort buffer不够大,可能导致需要写临时文件,造成额外的IO。当然MySQL提供了参数max_length_for_sort_data,只有当排序元组小于max_length_for_sort_data时,才能利用优化排序方式,否则只能用常规排序方式。

c.优先队列排序

为了得到最终的排序结果,无论怎样,我们都需要将所有满足条件的记录进行排序才能返回。那么相对于优化排序方式,是否还有优化空间呢?5.6版本针对Order by limit M,N语句,在空间层面做了优化,加入了一种新的排序方式--优先队列,这种方式采用堆排序实现。堆排序算法特征正好可以解limit M,N 这类排序的问题,虽然仍然需要所有元素参与排序,但是只需要M+N个元组的sort buffer空间即可,对于M,N很小的场景,基本不会因为sort buffer不够而导致需要临时文件进行归并排序的问题。对于升序,采用大顶堆,最终堆中的元素组成了最小的N个元素,对于降序,采用小顶堆,最终堆中的元素组成了最大的N的元素。

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