MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

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1:SQL优化

1.1:order by优化

A. 数据准备

B. 执行排序SQL 

C. 创建索引 

D. 创建索引后,根据age, phone进行升序排序 

E. 创建索引后,根据age, phone进行降序排序

F. 根据phone,age进行升序排序,phone在前,age在后。

F. 根据age, phone进行降序一个升序,一个降序

G. 创建联合索引(age 升序排序,phone 倒序排序)

H. 然后再次执行如下SQL 

1.2:group by优化


1:SQL优化

1.1:order by优化

MySQL的排序,有两种方式:

Using filesort : 通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫 FileSort 排序。

Using index : 通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据这种情况即为 using index,不需要 额外排序,操作效率高。

对于以上的两种排序方式,Using index的性能高,而Using filesort的性能低,我们在优化排序 操作时,尽量要优化为 Using index。

接下来,我们来做一个测试:

A. 数据准备

把之前测试时,为tb_user表所建立的部分索引直接删除掉

drop index idx_user_phone on tb_user;
drop index idx_user_phone_name on tb_user;
drop index idx_user_name on tb_user;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】 

B. 执行排序SQL 

explain select id,age,phone from tb_user order by age ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】 

explain select id,age,phone from tb_user order by age, phone ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

 由于 age, phone 都没有索引,所以此时再排序时,出现Using filesort, 排序性能较低。

C. 创建索引 

-- 创建索引
create index idx_user_age_phone_aa on tb_user(age,phone);

D. 创建索引后,根据age, phone进行升序排序 

explain select id,age,phone from tb_user order by age;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】 

explain select id,age,phone from tb_user order by age , phone;

 MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

建立索引之后,再次进行排序查询,就由原来的Using filesort, 变为了 Using index,性能 就是比较高的了。 

E. 创建索引后,根据age, phone进行降序排序

explain select id,age,phone from tb_user order by age desc , phone desc ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

也出现 Using index, 但是此时Extra中出现了 Backward index scan,这个代表反向扫描索 引,因为在MySQL中我们创建的索引,默认索引的叶子节点是从小到大排序的,而此时我们查询排序 时,是从大到小,所以,在扫描时,就是反向扫描,就会出现 Backward index scan。 在 MySQL8版本中,支持降序索引,我们也可以创建降序索引。 

F. 根据phone,age进行升序排序,phone在前,age在后。

explain select id,age,phone from tb_user order by phone , age;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】排序时,也需要满足最左前缀法则,否则也会出现 filesort。因为在创建索引的时候, age是第一个 字段,phone是第二个字段,所以排序时,也就该按照这个顺序来,否则就会出现 Using filesort。 

F. 根据age, phone进行降序一个升序,一个降序

explain select id,age,phone from tb_user order by age asc , phone desc ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】因为创建索引时,如果未指定顺序,默认都是按照升序排序的,而查询时,一个升序,一个降序,此时 就会出现Using filesort。 

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

为了解决上述的问题,我们可以创建一个索引,这个联合索引中 age 升序排序,phone 倒序排序。 

G. 创建联合索引(age 升序排序,phone 倒序排序)

create index idx_user_age_phone_ad on tb_user(age asc ,phone desc);

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】 

H. 然后再次执行如下SQL 

explain select id,age,phone from tb_user order by age asc , phone desc ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】 升序/降序联合索引结构图示:

 

由上述的测试,我们得出order by优化原则:

A. 根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则。

B. 尽量使用覆盖索引。

C. 多字段排序, 一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)。

D. 如果不可避免的出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小 sort_buffer_size(默认256k)。 

1.2:group by优化

分组操作,我们主要来看看索引对于分组操作的影响。

首先我们先将 tb_user 表的索引全部删除掉 。

drop index idx_user_pro_age_sta on tb_user;
drop index idx_email_5 on tb_user;
drop index idx_user_age_phone_aa on tb_user;
drop index idx_user_age_phone_ad on tb_user;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

接下来,在没有索引的情况下,执行如下SQL,查询执行计划: 

explain select profession , count(*) from tb_user group by profession ;

 然后,我们在针对于 profession , age, status 创建一个联合索引。

 create index idx_user_pro_age_sta on tb_user(profession , age , status);

 紧接着,再执行前面相同的SQL查看执行计划。

explain select profession , count(*) from tb_user group by profession ;

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

 再执行如下的分组查询SQL,查看执行计划:

MySQL高级 SQL优化【order by&group by优化】

我们发现,如果仅仅根据age分组,就会出现 Using temporary ;

而如果是 根据 profession,age两个字段同时分组,则不会出现 Using temporary。

原因是因为对于分组操作, 在联合索引中,也是符合最左前缀法则的。 

所以,在分组操作中,我们需要通过以下两点进行优化,以提升性能:

A. 在分组操作时,可以通过索引来提高效率。

B. 分组操作时,索引的使用也是满足最左前缀法则的。

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