MySQL 使用索引扫描进行排序

目录

• 安装sakila

• 索引扫描排序

• 表结构

• 可以使用索引扫描来做排序的情况

• 补足前导列

• order by 中只包含一种排序

• 无法使用索引扫描的情况

• 查询条件中包含不同排序方向

• 查询条件中引用不在索引中的列

• 无法组合最左前缀时

• 第一列是查询范围时

• where中有多个等于条件

• 总结

安装sakila

我们将会使用MySQL示例数据库sakila来进行sql的演示和讲解 dev.mysql.com/doc/sakila/…

索引扫描排序

MySQL有两种方式可以生成有序的结果:通过排序操作﹔或者按索引顺序扫描﹔如果EXPLAIN出来的type列的值为“index”，则说明MySQL使用了索引扫描来做排序。
扫描索引本身是很快的，因为只需要从一条索引记录移动到紧接着的下一条记录。但如果索引不能覆盖查询所需的全部列，那就不得不每扫描一条索引记录就都回表查询一次对应的行。这基本上都是随机I/O，因此按索引顺序读取数据的速度通常要比顺序地全表扫描慢，尤其是在IO密集型的工作负载时。此时可能就会用全表扫描而不是按索引查找了。
如果可能，设计索引时应该尽可能地同时满足排序和查找行。
只有当索引的列顺序和0RDER BY子句的顺序完全一致，并且所有列的排序方向（倒序或正序）都一样时，MySQL才能够使用索引来对结果做排序。如果查询需要关联多张表，则只有当ORDER BY子句引用的字段全部为第一个表时，才能使用索引做排序。ORDER BY子句和查找型查询的限制是一样的:需要满足索引的最左前缀的要求﹔否则,MySQL都需要执行排序操作（filesort），而无法利用索引排序。

表结构

我们将使用rental这个表来进行讲解

CREATE TABLE `rental` (

UNIQUE KEY `rental_date` (`rental_date`,`inventory_id`,`customer_id`),
 KEY `idx_fk_inventory_id` (`inventory_id`),
 KEY `idx_fk_customer_id` (`customer_id`),
 KEY `idx_fk_staff_id` (`staff_id`),

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=16050 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

查看Extra 中是否出现Using filesort（MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”）当我们试图对一个没有索引的字段进行排序时，就是filesort。虽然里面有个file，但它跟文件没有任何关系，实际上是内部的一个快速排序

可以使用索引扫描来做排序的情况

补足前导列

有一种情况下ORDER BY子句可以不满足索引的最左前缀的要求，就是前导列为常量的时候。如果WHERE子句或者JOIN子句中对这些列指定了常量,就可以“弥补”索引的不足。 我们使用Sakila数据库来测试一下

可以看到

书上的Extra写的是Using where，而我执行的时候是Using index condition ，原因是高性能MySQL中使用的版本是5.5，5.6版本中的索引条件推送（index condition pushdown）还处于未正式发布阶段呢。这里没有filesort的原因是因为有个rental_date = '2005-05-25'的常量条件，相当于将索引的第一列补足了，这样就符合了索引的最左前缀要求。

order by 中只包含一种排序

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date = '2005-05-25' ORDER BY  inventory_id desc

可以看到

需要注意这一条，在书中使用的的条件是rental_date>'2005-05-25'

WHERE rental_date > '2005-05-25' ORDER BY rental_date, inventory_id

此时无法使用索引排序而是直接全表扫描做了个排序，原因是因为返回数据的条数过多，用索引查询此时已经不划算了

需要注意这里的解释里面的rows并不准确，只是一个估算值，实际上按这个条件查询有16036条数据 要想解决这个问题，就需要加上limit

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date > '2005-05-25' ORDER BY rental_date, inventory_id limit 0,10

对应的执行计划

可以看到使用了索引

无法使用索引扫描的情况

查询条件中包含不同排序方向

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date = '2005-05-25' ORDER BY  inventory_id desc,customer_id asc

索引中两列都是正序，现在order by 中一列正序一列倒序就得二次排序了。

查询条件中引用不在索引中的列

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date ='2005-08-23 21:01:09' ORDER BY  inventory_id ,staff_id

无法组合最左前缀时

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date ='2005-08-23 21:01:09' ORDER BY  customer_id

第一列是查询范围时

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date > '2005-08-22' ORDER BY  inventory_id,customer_id

where中有多个等于条件

SELECT rental_id, staff_id FROM sakila.rental WHERE rental_date ='2005-08-23 21:01:09' and inventory_id in(1,2)  ORDER BY  customer_id

简单来说就是不符合索引最左前缀的就会进行一次排序。

总结

今天我们讲解了MySQL中的索引扫描排序，明天我们还将继续介绍其他建立高性能索引的方法，敬请期待，下篇再见！

来源：https://juejin.cn/post/6972047569107189773