极客时间已完结课程限时免费阅读

16 | “order by”是怎么工作的?

16 | “order by”是怎么工作的?-极客时间

16 | “order by”是怎么工作的?

讲述:林晓斌

时长17:01大小15.59M

在你开发应用的时候,一定会经常碰到需要根据指定的字段排序来显示结果的需求。还是以我们前面举例用过的市民表为例,假设你要查询城市是“杭州”的所有人名字,并且按照姓名排序返回前 1000 个人的姓名、年龄。
假设这个表的部分定义是这样的:
CREATE TABLE `t` (
`id` int(11) NOT NULL,
`city` varchar(16) NOT NULL,
`name` varchar(16) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`addr` varchar(128) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `city` (`city`)
) ENGINE=InnoDB;
这时,你的 SQL 语句可以这么写:
select city,name,age from t where city='杭州' order by name limit 1000 ;
这个语句看上去逻辑很清晰,但是你了解它的执行流程吗?今天,我就和你聊聊这个语句是怎么执行的,以及有什么参数会影响执行的行为。

全字段排序

前面我们介绍过索引,所以你现在就很清楚了,为避免全表扫描,我们需要在 city 字段加上索引。
在 city 字段上创建索引之后,我们用 explain 命令来看看这个语句的执行情况。
图 1 使用 explain 命令查看语句的执行情况
Extra 这个字段中的“Using filesort”表示的就是需要排序,MySQL 会给每个线程分配一块内存用于排序,称为 sort_buffer。
为了说明这个 SQL 查询语句的执行过程,我们先来看一下 city 这个索引的示意图。
图 2 city 字段的索引示意图
从图中可以看到,满足 city='杭州’条件的行,是从 ID_X 到 ID_(X+N) 的这些记录。
通常情况下,这个语句执行流程如下所示 :
初始化 sort_buffer,确定放入 name、city、age 这三个字段;
从索引 city 找到第一个满足 city='杭州’条件的主键 id,也就是图中的 ID_X;
到主键 id 索引取出整行,取 name、city、age 三个字段的值,存入 sort_buffer 中;
从索引 city 取下一个记录的主键 id;
重复步骤 3、4 直到 city 的值不满足查询条件为止,对应的主键 id 也就是图中的 ID_Y;
对 sort_buffer 中的数据按照字段 name 做快速排序;
按照排序结果取前 1000 行返回给客户端。
我们暂且把这个排序过程,称为全字段排序,执行流程的示意图如下所示,下一篇文章中我们还会用到这个排序。
图 3 全字段排序
图中“按 name 排序”这个动作,可能在内存中完成,也可能需要使用外部排序,这取决于排序所需的内存和参数 sort_buffer_size。
sort_buffer_size,就是 MySQL 为排序开辟的内存(sort_buffer)的大小。如果要排序的数据量小于 sort_buffer_size,排序就在内存中完成。但如果排序数据量太大,内存放不下,则不得不利用磁盘临时文件辅助排序。
你可以用下面介绍的方法,来确定一个排序语句是否使用了临时文件。
/* 打开optimizer_trace,只对本线程有效 */
SET optimizer_trace='enabled=on';
/* @a保存Innodb_rows_read的初始值 */
select VARIABLE_VALUE into @a from performance_schema.session_status where variable_name = 'Innodb_rows_read';
/* 执行语句 */
select city, name,age from t where city='杭州' order by name limit 1000;
/* 查看 OPTIMIZER_TRACE 输出 */
SELECT * FROM `information_schema`.`OPTIMIZER_TRACE`\G
/* @b保存Innodb_rows_read的当前值 */
select VARIABLE_VALUE into @b from performance_schema.session_status where variable_name = 'Innodb_rows_read';
/* 计算Innodb_rows_read差值 */
select @b-@a;
这个方法是通过查看 OPTIMIZER_TRACE 的结果来确认的,你可以从 number_of_tmp_files 中看到是否使用了临时文件。
图 4 全排序的 OPTIMIZER_TRACE 部分结果
number_of_tmp_files 表示的是,排序过程中使用的临时文件数。你一定奇怪,为什么需要 12 个文件?内存放不下时,就需要使用外部排序,外部排序一般使用归并排序算法。可以这么简单理解,MySQL 将需要排序的数据分成 12 份,每一份单独排序后存在这些临时文件中。然后把这 12 个有序文件再合并成一个有序的大文件。
如果 sort_buffer_size 超过了需要排序的数据量的大小,number_of_tmp_files 就是 0,表示排序可以直接在内存中完成。
否则就需要放在临时文件中排序。sort_buffer_size 越小,需要分成的份数越多,number_of_tmp_files 的值就越大。
接下来,我再和你解释一下图 4 中其他两个值的意思。
我们的示例表中有 4000 条满足 city='杭州’的记录,所以你可以看到 examined_rows=4000,表示参与排序的行数是 4000 行。
sort_mode 里面的 packed_additional_fields 的意思是,排序过程对字符串做了“紧凑”处理。即使 name 字段的定义是 varchar(16),在排序过程中还是要按照实际长度来分配空间的。
同时,最后一个查询语句 select @b-@a 的返回结果是 4000,表示整个执行过程只扫描了 4000 行。
这里需要注意的是,为了避免对结论造成干扰,我把 internal_tmp_disk_storage_engine 设置成 MyISAM。否则,select @b-@a 的结果会显示为 4001。
这是因为查询 OPTIMIZER_TRACE 这个表时,需要用到临时表,而 internal_tmp_disk_storage_engine 的默认值是 InnoDB。如果使用的是 InnoDB 引擎的话,把数据从临时表取出来的时候,会让 Innodb_rows_read 的值加 1。

rowid 排序

在上面这个算法过程里面,只对原表的数据读了一遍,剩下的操作都是在 sort_buffer 和临时文件中执行的。但这个算法有一个问题,就是如果查询要返回的字段很多的话,那么 sort_buffer 里面要放的字段数太多,这样内存里能够同时放下的行数很少,要分成很多个临时文件,排序的性能会很差。
所以如果单行很大,这个方法效率不够好。
那么,如果 MySQL 认为排序的单行长度太大会怎么做呢?
接下来,我来修改一个参数,让 MySQL 采用另外一种算法。
SET max_length_for_sort_data = 16;
max_length_for_sort_data,是 MySQL 中专门控制用于排序的行数据的长度的一个参数。它的意思是,如果单行的长度超过这个值,MySQL 就认为单行太大,要换一个算法。
city、name、age 这三个字段的定义总长度是 36,我把 max_length_for_sort_data 设置为 16,我们再来看看计算过程有什么改变。
新的算法放入 sort_buffer 的字段,只有要排序的列(即 name 字段)和主键 id。
但这时,排序的结果就因为少了 city 和 age 字段的值,不能直接返回了,整个执行流程就变成如下所示的样子:
初始化 sort_buffer,确定放入两个字段,即 name 和 id;
从索引 city 找到第一个满足 city='杭州’条件的主键 id,也就是图中的 ID_X;
到主键 id 索引取出整行,取 name、id 这两个字段,存入 sort_buffer 中;
从索引 city 取下一个记录的主键 id;
重复步骤 3、4 直到不满足 city='杭州’条件为止,也就是图中的 ID_Y;
对 sort_buffer 中的数据按照字段 name 进行排序;
遍历排序结果,取前 1000 行,并按照 id 的值回到原表中取出 city、name 和 age 三个字段返回给客户端。
这个执行流程的示意图如下,我把它称为 rowid 排序。
图 5 rowid 排序
对比图 3 的全字段排序流程图你会发现,rowid 排序多访问了一次表 t 的主键索引,就是步骤 7。
需要说明的是,最后的“结果集”是一个逻辑概念,实际上 MySQL 服务端从排序后的 sort_buffer 中依次取出 id,然后到原表查到 city、name 和 age 这三个字段的结果,不需要在服务端再耗费内存存储结果,是直接返回给客户端的。
根据这个说明过程和图示,你可以想一下,这个时候执行 select @b-@a,结果会是多少呢?
现在,我们就来看看结果有什么不同。
首先,图中的 examined_rows 的值还是 4000,表示用于排序的数据是 4000 行。但是 select @b-@a 这个语句的值变成 5000 了。
因为这时候除了排序过程外,在排序完成后,还要根据 id 去原表取值。由于语句是 limit 1000,因此会多读 1000 行。
图 6 rowid 排序的 OPTIMIZER_TRACE 部分输出
从 OPTIMIZER_TRACE 的结果中,你还能看到另外两个信息也变了。
sort_mode 变成了 <sort_key, rowid>,表示参与排序的只有 name 和 id 这两个字段。
number_of_tmp_files 变成 10 了,是因为这时候参与排序的行数虽然仍然是 4000 行,但是每一行都变小了,因此需要排序的总数据量就变小了,需要的临时文件也相应地变少了。

全字段排序 VS rowid 排序

我们来分析一下,从这两个执行流程里,还能得出什么结论。
如果 MySQL 实在是担心排序内存太小,会影响排序效率,才会采用 rowid 排序算法,这样排序过程中一次可以排序更多行,但是需要再回到原表去取数据。
如果 MySQL 认为内存足够大,会优先选择全字段排序,把需要的字段都放到 sort_buffer 中,这样排序后就会直接从内存里面返回查询结果了,不用再回到原表去取数据。
这也就体现了 MySQL 的一个设计思想:如果内存够,就要多利用内存,尽量减少磁盘访问。
对于 InnoDB 表来说,rowid 排序会要求回表多造成磁盘读,因此不会被优先选择。
这个结论看上去有点废话的感觉,但是你要记住它,下一篇文章我们就会用到。
看到这里,你就了解了,MySQL 做排序是一个成本比较高的操作。那么你会问,是不是所有的 order by 都需要排序操作呢?如果不排序就能得到正确的结果,那对系统的消耗会小很多,语句的执行时间也会变得更短。
其实,并不是所有的 order by 语句,都需要排序操作的。从上面分析的执行过程,我们可以看到,MySQL 之所以需要生成临时表,并且在临时表上做排序操作,其原因是原来的数据都是无序的。
你可以设想下,如果能够保证从 city 这个索引上取出来的行,天然就是按照 name 递增排序的话,是不是就可以不用再排序了呢?
确实是这样的。
所以,我们可以在这个市民表上创建一个 city 和 name 的联合索引,对应的 SQL 语句是:
alter table t add index city_user(city, name);
作为与 city 索引的对比,我们来看看这个索引的示意图。
图 7 city 和 name 联合索引示意图
在这个索引里面,我们依然可以用树搜索的方式定位到第一个满足 city='杭州’的记录,并且额外确保了,接下来按顺序取“下一条记录”的遍历过程中,只要 city 的值是杭州,name 的值就一定是有序的。
这样整个查询过程的流程就变成了:
从索引 (city,name) 找到第一个满足 city='杭州’条件的主键 id;
到主键 id 索引取出整行,取 name、city、age 三个字段的值,作为结果集的一部分直接返回;
从索引 (city,name) 取下一个记录主键 id;
重复步骤 2、3,直到查到第 1000 条记录,或者是不满足 city='杭州’条件时循环结束。
图 8 引入 (city,name) 联合索引后,查询语句的执行计划
可以看到,这个查询过程不需要临时表,也不需要排序。接下来,我们用 explain 的结果来印证一下。
图 9 引入 (city,name) 联合索引后,查询语句的执行计划
从图中可以看到,Extra 字段中没有 Using filesort 了,也就是不需要排序了。而且由于 (city,name) 这个联合索引本身有序,所以这个查询也不用把 4000 行全都读一遍,只要找到满足条件的前 1000 条记录就可以退出了。也就是说,在我们这个例子里,只需要扫描 1000 次。
既然说到这里了,我们再往前讨论,这个语句的执行流程有没有可能进一步简化呢?不知道你还记不记得,我在第 5 篇文章《 深入浅出索引(下)》中,和你介绍的覆盖索引。
这里我们可以再稍微复习一下。覆盖索引是指,索引上的信息足够满足查询请求,不需要再回到主键索引上去取数据。
按照覆盖索引的概念,我们可以再优化一下这个查询语句的执行流程。
针对这个查询,我们可以创建一个 city、name 和 age 的联合索引,对应的 SQL 语句就是:
alter table t add index city_user_age(city, name, age);
这时,对于 city 字段的值相同的行来说,还是按照 name 字段的值递增排序的,此时的查询语句也就不再需要排序了。这样整个查询语句的执行流程就变成了:
从索引 (city,name,age) 找到第一个满足 city='杭州’条件的记录,取出其中的 city、name 和 age 这三个字段的值,作为结果集的一部分直接返回;
从索引 (city,name,age) 取下一个记录,同样取出这三个字段的值,作为结果集的一部分直接返回;
重复执行步骤 2,直到查到第 1000 条记录,或者是不满足 city='杭州’条件时循环结束。
图 10 引入 (city,name,age) 联合索引后,查询语句的执行流程
然后,我们再来看看 explain 的结果。
图 11 引入 (city,name,age) 联合索引后,查询语句的执行计划
可以看到,Extra 字段里面多了“Using index”,表示的就是使用了覆盖索引,性能上会快很多。
当然,这里并不是说要为了每个查询能用上覆盖索引,就要把语句中涉及的字段都建上联合索引,毕竟索引还是有维护代价的。这是一个需要权衡的决定。

小结

今天这篇文章,我和你介绍了 MySQL 里面 order by 语句的几种算法流程。
在开发系统的时候,你总是不可避免地会使用到 order by 语句。你心里要清楚每个语句的排序逻辑是怎么实现的,还要能够分析出在最坏情况下,每个语句的执行对系统资源的消耗,这样才能做到下笔如有神,不犯低级错误。
最后,我给你留下一个思考题吧。
假设你的表里面已经有了 city_name(city, name) 这个联合索引,然后你要查杭州和苏州两个城市中所有的市民的姓名,并且按名字排序,显示前 100 条记录。如果 SQL 查询语句是这么写的 :
mysql> select * from t where city in ('杭州',"苏州") order by name limit 100;
那么,这个语句执行的时候会有排序过程吗,为什么?
如果业务端代码由你来开发,需要实现一个在数据库端不需要排序的方案,你会怎么实现呢?
进一步地,如果有分页需求,要显示第 101 页,也就是说语句最后要改成 “limit 10000,100”, 你的实现方法又会是什么呢?
你可以把你的思考和观点写在留言区里,我会在下一篇文章的末尾和你讨论这个问题。感谢你的收听,也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。

上期问题时间

上期的问题是,当 MySQL 去更新一行,但是要修改的值跟原来的值是相同的,这时候 MySQL 会真的去执行一次修改吗?还是看到值相同就直接返回呢?
这是第一次我们课后问题的三个选项都有同学选的,所以我要和你需要详细说明一下。
第一个选项是,MySQL 读出数据,发现值与原来相同,不更新,直接返回,执行结束。这里我们可以用一个锁实验来确认。
假设,当前表 t 里的值是 (1,2)。
图 12 锁验证方式
session B 的 update 语句被 blocked 了,加锁这个动作是 InnoDB 才能做的,所以排除选项 1。
第二个选项是,MySQL 调用了 InnoDB 引擎提供的接口,但是引擎发现值与原来相同,不更新,直接返回。有没有这种可能呢?这里我用一个可见性实验来确认。
假设当前表里的值是 (1,2)。
图 13 可见性验证方式
session A 的第二个 select 语句是一致性读(快照读),它是不能看见 session B 的更新的。
现在它返回的是 (1,3),表示它看见了某个新的版本,这个版本只能是 session A 自己的 update 语句做更新的时候生成。(如果你对这个逻辑有疑惑的话,可以回顾下第 8 篇文章《事务到底是隔离的还是不隔离的?》中的相关内容)
所以,我们上期思考题的答案应该是选项 3,即:InnoDB 认真执行了“把这个值修改成 (1,2)"这个操作,该加锁的加锁,该更新的更新。
然后你会说,MySQL 怎么这么笨,就不会更新前判断一下值是不是相同吗?如果判断一下,不就不用浪费 InnoDB 操作,多去更新一次了?
其实 MySQL 是确认了的。只是在这个语句里面,MySQL 认为读出来的值,只有一个确定的 (id=1), 而要写的是 (a=3),只从这两个信息是看不出来“不需要修改”的。
作为验证,你可以看一下下面这个例子。
图 14 可见性验证方式 -- 对照
补充说明:
上面我们的验证结果都是在 binlog_format=statement 格式下进行的。
@didiren 补充了一个 case, 如果是 binlog_format=row 并且 binlog_row_image=FULL 的时候,由于 MySQL 需要在 binlog 里面记录所有的字段,所以在读数据的时候就会把所有数据都读出来了。
根据上面说的规则,“既然读了数据,就会判断”, 因此在这时候,select * from t where id=1,结果就是“返回 (1,2)”。
同理,如果是 binlog_row_image=NOBLOB, 会读出除 blob 外的所有字段,在我们这个例子里,结果还是“返回 (1,2)”。
对应的代码如图 15 所示。这是 MySQL 5.6 版本引入的,在此之前我没有看过。所以,特此说明。
图 15 binlog_row_image=FULL 读字段逻辑
类似的,@mahonebags 同学提到了 timestamp 字段的问题。结论是:如果表中有 timestamp 字段而且设置了自动更新的话,那么更新“别的字段”的时候,MySQL 会读入所有涉及的字段,这样通过判断,就会发现不需要修改。
这两个点我会在后面讲更新性能的文章中再展开。
评论区留言点赞板:
@Gavin 、@melon、@阿建 等同学提到了锁验证法;
@郭江伟 同学提到了两个点,都非常好,有去实际验证。结论是这样的:
第一,hexdump 看出来没改应该是 WAL 机制生效了,要过一会儿,或者把库 shutdown 看看。
第二,binlog 没写是 MySQL Server 层知道行的值没变,所以故意不写的,这个是在 row 格式下的策略。你可以把 binlog_format 改成 statement 再验证下。
分享给需要的人,Ta购买本课程,你将得20
生成海报并分享

赞 121

提建议

上一篇
15 | 答疑文章(一):日志和索引相关问题
下一篇
17 | 如何正确地显示随机消息?
unpreview
 写留言

精选留言(226)

  • 某、人
    置顶
    2018-12-20
    回答下@发条橙子同学的问题: 问题一: 1)无条件查询如果只有order by create_time,即便create_time上有索引,也不会使用到。 因为优化器认为走二级索引再去回表成本比全表扫描排序更高。 所以选择走全表扫描,然后根据老师讲的两种方式选择一种来排序 2)无条件查询但是是order by create_time limit m.如果m值较小,是可以走索引的. 因为优化器认为根据索引有序性去回表查数据,然后得到m条数据,就可以终止循环,那么成本比全表扫描小,则选择走二级索引。 即便没有二级索引,mysql针对order by limit也做了优化,采用堆排序。这部分老师明天会讲 问题二: 如果是group by a,a上不能使用索引的情况,是走rowid排序。 如果是group by limit,不能使用索引的情况,是走堆排序 如果是只有group by a,a上有索引的情况,又根据选取值不同,索引的扫描方式又有不同 select * from t group by a --走的是索引全扫描,至于这里为什么选择走索引全扫描,还需要老师解惑下 select a from t group by a --走的是索引松散扫描,也就说只需要扫描每组的第一行数据即可,不用扫描每一行的值 问题三: bigint和int加数字都不影响能存储的值。 bigint(1)和bigint(19)都能存储2^64-1范围内的值,int是2^32-1。只是有些前端会根据括号里来截取显示而已。建议不加varchar()就必须带,因为varchar()括号里的数字代表能存多少字符。假设varchar(2),就只能存两个字符,不管是中文还是英文。目前来看varchar()这个值可以设得稍稍大点,因为内存是按照实际的大小来分配内存空间的,不是按照值来预分配的。 老师我有几个问题: 1.我还是想在确认之前问的问题。一个长连接,一条sql申请了sort_buffer_size等一系列的会话级别的内存,sql成功执行完,该连接变为sleep状态。这些内存只是内容会被情况,但是占用的内存空间不会释放? 2.假设要给a值加1,执行器先找引擎取a=1的行,然后执行器给a+1,在调用接口写入a+1了数据。那么加锁不应该是在执行器第一次去取数据时,引擎层就加该加的锁?为什么要等到第二次调用写入数据时,才加锁。第一次和第二次之间,难道不会被其他事务修改吗?如果没有锁保证 3.始终没太明白堆排序是采用的什么算法使得只需要对limit的数据进行排序就可以,而不是排序所有的数据在取前m条。--不过这里期待明天的文章
    展开

    作者回复: 发条橙子同学的问题: 问题1:你回答得比我回复的答案还好!👍🏿 问题2:这个后面我们展开哈,要配图才能说得清😄 问题3:回答得也很好,需要注意的是255这个边界。小于255都需要一个字节记录长度,超过255就需要两个字节 你的问题:#好问题_# 1. 排序相关的内存在排序后就free掉还给系统了 2. 读的时候加了写锁的 3. 堆排序要读所有行的,只读一次,我估计你已经理解对了😄

    共 18 条评论
    196
  • XD
    置顶
    2019-02-27
    老师,基于早上知道的sort_buffer是在server层,我重新理解了下rowid排序的过程, 1,执行器查看表定义,发现name、city、age字段的长度之和超过max_length_for_sort_data,所以初始化sort_buffer的时候只放入id和name字段。 2,执行器调用存储引擎的读数据接口,依次获取满足条件的数据的id和name,存入sort_buffer。 3,排序。 4,执行器根据limit条件筛选出id,再次调用引擎读数据的接口获取相应的数据,返回客户端。 整个过程实际上是被执行器拆成了两次查询,共调用两次存储层的读数据接口,所以总的扫描行数需要相加。(@b-@a=5000) 但是对于using index condition的场景,执行器只调用了一次查询接口,回表是由存储层来完成的,所以扫描行数只算一次,即只算走索引搜索的过程中扫描的行数。(@b-@a只会是4000) 不知道这么理解对不对?
    展开

    作者回复: 不仅对,而且非常好!👍👍 把两个知识点连起来了。是的: 1. rows_examined就是“server层调用引擎取一行的时候”加1; 2. 引擎内部自己调用,读取行,不加1; 再补充一个例子: 加索引的时候,也要扫描全表,但如果是inplace DDL(@第13篇),你会看到扫描行数是0,也是因为这些扫描动作都是引擎内部自己调用的。

    共 5 条评论
    133
  • didiren
    置顶
    2018-12-19
    刚才又测了一下,在binlog-row-image=full的情况下,第二次update是不写redolog的,说明update并没有发生 这样我就理解了,当full时,mysql需要读到在更新时读到a值,所以会判断a值不变,不需要更新,与你给出的update t set a=3 where id=1 and a=3原理相同,但binlog-row-image会影响查询结果还是会让人吃一惊

    作者回复: 是的。 这个我也盲点了。 但是细想MySQL 选择这个策略又是合理的。 我需要再更新一下专栏内容

    共 7 条评论
    57
  • null
    置顶
    2018-12-21
    re: 问题3:回答得也很好,需要注意的是255这个边界。小于255都需要一个字节记录长度,超过255就需要两个字节 11 月过数据库设计方案,总监现场抛了一个问题,就是关于 varchar 255 的。现在回看,木有人回答到点上,都说是历史原因。 下回再问,就可以分享这一点了。ꉂ ೭(˵¯̴͒ꇴ¯̴͒˵)౨”哇哈哈~
    展开

    作者回复: 最怕的回答“历史原因”、“大家都这么做的所以…”、“别人要求的” 😄

    共 8 条评论
    47
  • 老杨同志
    2018-12-19
    1) mysql> select * from t where city in ('杭州'," 苏州 ") order by name limit 100; 需要排序 原因是索引顺序城市、名称 与 单独按name排序的顺序不一致。 2)如果不想mysql排序 方案a 可以执行两条语句 select * from t where city = '杭州' limit 100; select * from t where city = '苏州' limit 100; 然后把200条记录在java中排序。 方案b 分别取前100,然后在数据端对200条数据进行排序。可以sort buffer就可以完成排序了。 少了一次应用程序与数据库的网络交互 select * from ( select * from t where city = '杭州' limit 100 union all select * from t where city = '苏州' limit 100 ) as tt order by name limit 100 3)对分页的优化。 没有特别好的办法。如果业务允许不提供排序功能,不提供查询最后一页,只能一页一页的翻,基本上前几页的数据已经满足客户需求。 为了意义不大的功能优化,可能会得不偿失。 如果一定要优化可以 select id from t where city in ('杭州'," 苏州 ") order by name limit 10000,100 因为有city\name索引,上面的语句走覆盖索引就可以完成,不用回表。 最后使用 select * from t where id in (); 取得结果 对于这个优化方法,我不好确定的是临界点,前几页直接查询就可以,最后几页使用这个优化方法。 但是中间的页码应该怎么选择不太清楚
    展开

    作者回复: 从业务上砍掉功能,这个意识很好👌👍🏿

    共 4 条评论
    80
  • 波波
    2018-12-19
    笔记: 1.MySQL会为每个线程分配一个内存(sort_buffer)用于排序该内存大小为sort_buffer_size 1>如果排序的数据量小于sort_buffer_size,排序将会在内存中完成 2>如果排序数据量很大,内存中无法存下这么多数据,则会使用磁盘临时文件来辅助排序,也称外部排序 3>在使用外部排序时,MySQL会分成好几份单独的临时文件用来存放排序后的数据,然后在将这些文件合并成一个大文件 2.mysql会通过遍历索引将满足条件的数据读取到sort_buffer,并且按照排序字段进行快速排序 1>如果查询的字段不包含在辅助索引中,需要按照辅助索引记录的主键返回聚集索引取出所需字段 2>该方式会造成随机IO,在MySQL5.6提供了MRR的机制,会将辅助索引匹配记录的主键取出来在内存中进行排序,然后在回表 3>按照情况建立联合索引来避免排序所带来的性能损耗,允许的情况下也可以建立覆盖索引来避免回表 全字段排序 1.通过索引将所需的字段全部读取到sort_buffer中 2.按照排序字段进行排序 3.将结果集返回给客户端 缺点: 1.造成sort_buffer中存放不下很多数据,因为除了排序字段还存放其他字段,对sort_buffer的利用效率不高 2.当所需排序数据量很大时,会有很多的临时文件,排序性能也会很差 优点:MySQL认为内存足够大时会优先选择全字段排序,因为这种方式比rowid 排序避免了一次回表操作 rowid排序 1.通过控制排序的行数据的长度来让sort_buffer中尽可能多的存放数据,max_length_for_sort_data 2.只将需要排序的字段和主键读取到sort_buffer中,并按照排序字段进行排序 3.按照排序后的顺序,取id进行回表取出想要获取的数据 4.将结果集返回给客户端 优点:更好的利用内存的sort_buffer进行排序操作,尽量减少对磁盘的访问 缺点:回表的操作是随机IO,会造成大量的随机读,不一定就比全字段排序减少对磁盘的访问 3.按照排序的结果返回客户所取行数
    展开

    作者回复: 👍🏿

    69
  • 看不到de颜色
    2019-02-02
    关于上期问题里的最后一个例子不太明白,还请老师指点一下。按说在更新操作的时候应该是当前读,那么应该能读到id=1 and a = 3的记录并修改。那么为什么再select还会查到a = 2。难道是即便update但是where条件也是快照读?但是如果这样那么幻读的问题不就不会存在了吗?(B insert了一条记录,此时A范围update后再select会把B insert的语句查出来)

    作者回复: 你是说图14这里对吧, 这里update语句自己是当前读,但是它没有更新数据; 所以之后的查询还是看不到(1,3)这个版本。 好问题👍

    共 8 条评论
    35
  • 胡楚坚
    2019-02-21
    不好意思,上个留言没打完。 问题一,在跟max_length_for_sort_data坐比较时,mysql是怎么判断一行数据的大小的?是直接根据表定义字段的大小吗? 问题二,另外这‘一行’的含义是整行数据,还是单单最终引擎层需要返回的字段(即select字段+where字段+order by字段)? 麻烦老师有空解答下,谢谢哈
    展开

    作者回复: 1. 需要的字段的定义大小的和 2. 好问题。首先取决于使用的算法。 a) 如果是全字段排序就是select字段+where字段+order by字段, b) 如果是row_id排序,就是order by字段+row_id

    共 9 条评论
    30
  • 发条橙子 。
    2018-12-20
    老师 , 接前面 create_time的回答 。 语句确实是 select * from t order by create_time desc ; 老师是指 优化器会根据 order by create_time 来选择使用 create_time 索引么 我之前误以为优化器是根据 where 后面的字段条件来选择索引 ,所以上面那条语句没有where 的时候我就想当然地以为不会走索引 。 看来是自己跳进了一个大坑里面 😅 另 : 我之前在本地建了张表加了20w数据 ,用explain 查了一次 ,发现走的是全表没有走索引, 老师说会走索引。我想了一下, 可能是统计的数据有误的缘故,用 analyze table重新统计 ,再次查询果然走了索引 。😁
    展开

    作者回复: 嗯 where和 order都会共同影响哦,今天这篇你要再看看最后加了联合索引以后,语句的执行逻辑 Analyze table 立功啦😄

    共 3 条评论
    25
  • WL
    2018-12-23
    把该讲内容总结为几个问题, 大家复习的时候可以先尝试回答这些问题检查自己的掌握程度: 1. 全字段排序的流程是怎么样的? 2. sort_buffer_size, number_of_tmp_files, packed_additional_fields 这几个参数各是什么含义? 3. rowid排序的流程是怎么样的? 4. 通过什么方式可以减少排序对于系统的消耗?
    展开
    21
  • didiren
    2018-12-19
    感谢!针对我之前提出的疑问,我又详细的做了实验,发现一个新的问题,我感觉是个bug,希望解答 # SessionA mysql> show variables like '%binlog_row_image%'; | Variable_name | Value | | binlog_row_image | FULL | mysql> create table t (id int not null primary key auto_increment, -> a int default null) -> engine=innodb; mysql> insert into t values(1,2); mysql> set tx_isolation = 'repeatable-read'; mysql> begin; mysql> select * from t where id = 1; | id | a | | 1 | 2 | 此时在另一个SessionB执行update t set a=3 where id = 1;成功更新一条记录。通过show engine innodb status看,Log sequence number 2573458 然后在SessionA继续。。 mysql> update t set a=3 where id = 1; Rows matched: 1 Changed: 0 Warnings: 0 Log sequence number 2573467 mysql> select * from t where id = 1; | id | a | | 1 | 2 | 这里与你给出的答案里的实验结果不同 可以看到redolog是记录了第二次的update的,但是select却没有看到更新后的值,于是我又换了一个平时测试用的实例,同样的步骤却得到了与你的答案相同的结果 然后我对比了2个实例的参数,发现当binlog-row-image=minimal时第二次查询结果a=3,当binlog-row-image=full时第二次查询结果a=2,而且不论哪个参数,redolog都会因为SessionA的update增长,说明redolog都做了记录,update是发生了的,但是binlog-row-image参数会影响查询结果,难以理解,我用的mysql版本是官方的5.7.13 下面是binlog-row-image = minimal的实验结果 mysql> set binlog_row_image=MINIMAL; mysql> drop table t; mysql> create table t (id int not null primary key auto_increment, -> a int default null) -> engine=innodb; insert into t values(1,2); mysql> insert into t values(1,2); mysql> set tx_isolation = 'repeatable-read'; mysql> begin; mysql> select * from t where id = 1; | id | a | | 1 | 2 | 此时在另一个SessionB执行update t set a=3 where id = 1;成功更新一条记录。 mysql> update t set a=3 where id = 1; Rows matched: 1 Changed: 0 Warnings: 0 mysql> select * from t where id = 1; | id | a | | 1 | 3 |
    展开

    作者回复: !!! 你说的对 我验证的是statement格式。 MySQL 看来选了不错吧路径。 这个我之前真不知道😓 多谢

    20
  • 2019-07-04
    课前思考 1:如果排序的字段有索引,怎么排? 由于B+树是天然有序的,所以直接取出的数据也是天然有序的,因此依次取数就行不用再排序了。若取出的字段是覆盖索引,则连回表的动作也不必做啦! 2:如果排序的字段没索引,怎么排? 非索引字段,取出来的时候是按索引的顺序取出的,针对非索引字段无序,需要在内存中通过排序算法来排序。 3:如果数据大到内存放不下,怎么排? 取出的数据无序且体量较大,只能先放到磁盘,然后用外排序的方法排序。 4:如果排序的字段有多个,怎么排? 有多个还是一个其实思路没啥变化,如果原本就有序,则直接取出,否则只能进行排序,体量小在内存中排序,体量大则必须借助磁盘排序。 课后思考 牛逼的系统对于性能的优化都有着不懈的追求,数据库更是如此。 性能优化的原则是恒定的,就看各家怎么发挥啦! 1:就排序而言,如果数据天然有序,则不用排序,如果是覆盖索引,则不用回表,那么这种情况性能应该是最佳的。 2:对于计算机而言,内存比硬盘快多了,能在内存办的事要尽量在内存办。索引当MySQL认为查询的字段长度过大时会进行一定的优化,会只查出主键id和排序的字段,排序字段用于排序,主键id用于回表查询其他的字段,这样速度可能会快一些。 疑问? 1:sort_buffer是MySQL按线程的维度分配的专门用于排序的内存空间,且通过sort_buffer_size可以调整其大小,那么走一下极端情况,若sort_buffer_size=0,是否所有的排序都无法进行啦?若sort_buffer_size=+∞,是否只能有一个线程在同一时刻能排序?另外,sort_buffer设置后是对所有线程都一样限制嘛?其实际分配会根据实际数据量变化呢?还是固定不变?比如:MySQL分配给可用于划分sort_buffer的内存有10m,我设置为10m意味着一个5m的排序会占5m另外5m空着,还是可以跑两个5m的排序? 2:外部排序归并排序,具体怎么排序的? 1m的内存排序2m的数据,每次只能在内存中排序1m的数据,想着想着想明白了,这应该是个通用的方法,只有内存小于数据量都可以这么玩。 3:排序的内存在某线程排完序就释放了,临时文件的回收也是一样的吧?如果数据量大,磁盘不够排序也无法进行的,空间够不够这个判断时机是啥时候? 4:引擎返回数据结果是一条一条,Server返回给客户端也是一条一条嘛?文中图“结果集”是在哪里组合的,Server层?还是客户端?如果是Server层也会存在空间不够的可能吧?此时是先放入磁盘,等数据到齐,再一起发送给客户端吗? 非常感谢老师,提高了,我的认知!
    展开
    共 3 条评论
    11
  • coderbee
    2019-01-20
    请教下林老师: 以文章中的 t 表,索引 city(city) 其实等价于 city(city, id) ,第2条语句加了 order by id,Extra 列多了 Using where ,为啥还要这个??两个都是用到了覆盖索引。 mysql> explain select id from t where city = 'city102' limit 1, 10; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+-------------+ | 1 | SIMPLE | t | NULL | ref | city | city | 66 | const | 2 | 100.00 | Using index | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+-------------+ 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) mysql> explain select id from t where city = 'city102' order by id limit 1, 10; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+--------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+--------------------------+ | 1 | SIMPLE | t | NULL | ref | city | city | 66 | const | 2 | 100.00 | Using where; Using index | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+-------+------+----------+--------------------------+ 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
    展开

    作者回复: Using where 确实是一个有时候让人误解的Extra信息,我后面看看找个文章展开说明哈 简单说就是,Using where包含了一个“值比较”的过程。 好问题

    8
  • 发条橙子 。
    2018-12-20
    正好有个 order by 使用场景 , 有个页面,需要按数据插入时间倒序来查看一张记录表的信息 ,因为除了分页的参数 , 没有其他 where 的条件 ,所以除了主键外没有其他索引 。 这时候 DBA 让我给 create_time 创建索引, 说是按照顺序排列 ,查询会增快 。这篇文章看完后 , 让我感觉实际上创建 create_time 索引是没用的 。 因为查询本身并没有用到 create_time 索引 ,实际上查询的步骤是 : 1. 初始化 sort_buffer 内存 2. 因为没索引 , 所以扫出全表的数据到 sort_buffer 中 2. 如果内存够则直接内存按时间排序 3. 如果内存不够则按数据量分成不同文件分别按时间排序后整合 4. 根据数量分页查询数量 回聚集索引中用 ID 查询数据 5. 返回 所以我分析create_time索引应该不需要创建。反而增加了维护成本 问题一 :这种无条件查列表页除了全表扫还有其他建立索引的办法么 问题二 : 如果加入 group by , 数据该如何走 问题三 :老师之后的文章会有讲解 bigInt(20) 、 tinyint(2) 、varchar(32) 这种后面带数字与不带数字有何区别的文章么 。 每次建字段都会考虑长度 ,但实际却不知道他有何作用
    展开

    作者回复: 你说的这样场景,加上create_time索引的话,是可以加速的呀, 语句是这样吗?select * from t order by create_time desk limit 100? 如果是这样,创建索引有用的。 问题二后面会有文章会说哈 问题三 嗯,这个也会安排文章说到

    共 2 条评论
    8
  • cyberbit
    2018-12-19
    1.不会有排序,这种情况属于《高性能mysql》里提到的“in技法”,符合索引的最左原则,是2个等值查询,可以用到右边的索引列。 2.分页查询,可以用延迟关联来优化: select * from t join (select id from t where city in('杭州','苏州') order by name limit 10000,100) t_id on t.id=t_id.id;
    展开
    共 1 条评论
    8
  • 看不到de颜色
    2019-02-06
    图14那个疑问明白了,是因为where条件中存在update的值InnoDB认为值一致所以没有修改,从而导致A的一致性视图中看不到B的修改。 这篇又看了一遍,还有个疑问,想请老师解答一下。 1.asc和desc会影响使用索引排序吗? 2.如果采用rowid也无法放入排序字段还是会转用磁盘排序吧。

    作者回复: 新年快乐 1. 不影响 2. 再小也用rowid ,对,会转成磁盘排序

    共 2 条评论
    7
  • 唐名之
    2019-01-09
    1:用@cyberbit 提供的方式,执行计划是不会使用到排序,但执行时间比使用排序消耗的多; 2:分页limit过大时会导致大量排序,可以记录上一页最后的ID,下一页查询条件带上 where ID>上一页最后ID limit 100

    作者回复: 1. 为什么这么说呢? 2. 对的

    共 3 条评论
    6
  • 毓殇笳
    2019-03-07
    图 14 可见性验证方式 -- 对照中 session A 的 update t set a = 3 where id = 1 and a = 3 会不会有当前读?如果当前读的话,那是不是会读到session B的更新的值? 请老师帮忙分析下。
    展开
    共 5 条评论
    5
  • 啊啊啊哦哦
    2019-03-17
    假设超过sort buffer 排序是一部分在内存中排序 超出的部分 用临时文件吗。

    作者回复: 是的

    共 2 条评论
    4
  • 2018-12-19
    由于city有两个值,相当于匹配到了索引树的两段区域,虽然各自都是按name排序,但整体需要做一次归并,当然只是limit100,所以够数就行。再然后如果需要不做排序,业务端就按city不同的取值查询两次,每次都limit100,然后业务端做归并处理喽。再然后要做分页的话,好吧,我的思路是先整出一张临时的结果表,create table as select rownumber,* from t where city=x order by name(写的不对哈,只是表达意思,rownumber为行数,并为主键)然后直接从这张表中按rownumber进行分页查询就好。
    展开

    作者回复: 分页这个再考虑考虑哈😄

    4