ORDER BY 优化：避免文件排序（Filesort）的技巧 – 拯救你的蜗牛SQL
各位观众，各位大佬，晚上好！今天我们要聊点刺激的，聊点能让你数据库起飞的东西！🚀
话说啊，数据库就像一辆跑车，SQL就是引擎，而 ORDER BY 就像方向盘。你想让你的跑车平稳、快速地到达目的地，方向盘肯定要灵活。但是，如果你的方向盘卡住了，甚至需要两个人抬着车轮硬生生地调整方向，那画面太美我不敢看！🙈
今天，我们就来聊聊如何让 ORDER BY 这个方向盘变得丝滑，避免出现那种尴尬的“文件排序”（Filesort）的情况。
一、什么是 Filesort？ 它为什么如此令人讨厌？
想象一下，你在图书馆里找一本书。如果图书馆的书架是按照字母顺序排列的，你直接就能找到。但如果书架乱七八糟，你只能把所有书都搬出来，在地上摊开，然后按照书名一个个排序，再放回去。这…想想就头大！🤯
在数据库里，Filesort 就相当于这个“把所有书搬出来排序”的过程。当数据库无法利用索引来完成排序操作时，它不得不把需要排序的数据从磁盘或者内存中读出来，然后在内存中进行排序，最后再将排序结果返回。
为什么 Filesort 令人讨厌呢？
- 慢！慢！慢！ 磁盘 I/O 是数据库性能的瓶颈之一。Filesort 需要进行大量的磁盘 I/O 操作，这会严重拖慢查询速度。
- 消耗资源！ Filesort 需要占用大量的内存和 CPU 资源，这会影响数据库的整体性能，甚至导致服务器崩溃。
- 不稳定！ 数据量越大，Filesort 的成本越高，查询时间也越不稳定。
简单来说，Filesort 就是数据库里的“交通堵塞”，会让你精心设计的 SQL 变得异常缓慢。就像你开着法拉利却堵在了早高峰的五环路上，英雄无用武之地啊！😭
二、如何判断是否发生了 Filesort？
要避免 Filesort，首先要知道你的 SQL 是否正在遭受它的折磨。这时，EXPLAIN 命令就派上用场了！
EXPLAIN 命令可以用来查看 SQL 的执行计划。通过分析执行计划，我们可以判断是否发生了 Filesort。
举个栗子：
假设我们有一个 users 表，包含 id、name、age 和 city 四个字段。
CREATE TABLE users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(255) NOT NULL,
age INT,
city VARCHAR(255)
);
-- 插入一些测试数据
INSERT INTO users (name, age, city) VALUES
('张三', 25, '北京'),
('李四', 30, '上海'),
('王五', 28, '广州'),
('赵六', 35, '深圳'),
('钱七', 22, '杭州');现在，我们执行以下 SQL 查询，并使用 EXPLAIN 命令查看执行计划：
EXPLAIN SELECT * FROM users ORDER BY age;如果 EXPLAIN 的结果中，Extra 列出现了 Using filesort，那就说明你的 SQL 正在进行文件排序！ 恭喜你，中奖了！🎉（当然，这并不是一件好事…）
三、避免 Filesort 的核心秘籍：利用索引！
要避免 Filesort，最有效的方法就是利用索引。索引就像图书馆里的书架目录，可以帮助数据库快速定位到需要的数据，从而避免全表扫描和排序。
1. 创建合适的索引
这是最基本，也是最重要的。如果你的 ORDER BY 子句中使用了某个字段，那么就应该为这个字段创建一个索引。
例如：
为了优化上面例子中的 ORDER BY age 查询，我们可以为 age 字段创建一个索引：
CREATE INDEX idx_age ON users (age);创建索引之后，再次执行 EXPLAIN SELECT * FROM users ORDER BY age;，你会发现 Extra 列已经没有 Using filesort 了！ 欢呼吧！🎉
2. 覆盖索引 (Covering Index)
覆盖索引是指索引包含了查询所需的所有字段。当数据库可以使用覆盖索引时，它可以直接从索引中获取数据，而不需要回表查询，从而大大提高查询效率。
例如：
如果我们需要查询 name 和 age 字段，并按照 age 排序，我们可以创建一个包含 name 和 age 字段的联合索引：
CREATE INDEX idx_name_age ON users (age, name);然后执行以下 SQL 查询：
EXPLAIN SELECT name, age FROM users ORDER BY age;由于索引 idx_name_age 包含了查询所需的所有字段（name 和 age），因此数据库可以直接从索引中获取数据，避免了回表查询，提高了查询效率。
3. 遵循最左前缀原则 (Leftmost Prefix Rule)
如果你的索引是联合索引，那么你需要遵循最左前缀原则。这意味着你的 ORDER BY 子句必须使用索引的最左边的列，或者使用索引的前缀列。
例如：
假设我们有一个包含 city、age 和 name 字段的联合索引 idx_city_age_name：
CREATE INDEX idx_city_age_name ON users (city, age, name);以下 SQL 查询可以使用该索引进行排序：
ORDER BY cityORDER BY city, ageORDER BY city, age, name
但是，以下 SQL 查询无法使用该索引进行排序：
ORDER BY age（跳过了city）ORDER BY name（跳过了city和age）ORDER BY age, name（跳过了city）
4. 避免在 WHERE 子句中使用范围查询
如果在 WHERE 子句中使用了范围查询，例如 >、<、BETWEEN 等，可能会导致索引失效，从而触发 Filesort。
例如：
假设我们有一个 orders 表，包含 order_id、user_id 和 order_date 字段。
CREATE TABLE orders (
order_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
user_id INT NOT NULL,
order_date DATE NOT NULL
);
CREATE INDEX idx_user_id_order_date ON orders (user_id, order_date);以下 SQL 查询可能会触发 Filesort：
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE user_id = 1 AND order_date > '2023-01-01' ORDER BY order_date;虽然我们为 user_id 和 order_date 创建了联合索引，但是由于在 WHERE 子句中使用了 order_date > '2023-01-01' 范围查询，可能会导致数据库无法有效地利用索引进行排序。
解决方法：
- 尽量避免在
WHERE子句中使用范围查询。 - 如果必须使用范围查询，可以考虑调整索引的顺序，将范围查询的字段放在索引的最后面。
四、 Filesort 优化进阶技巧
除了利用索引之外，还有一些其他的技巧可以帮助你优化 Filesort：
1. 增大 sort_buffer_size 的值
sort_buffer_size 是 MySQL 用于排序的内存缓冲区的大小。增大 sort_buffer_size 的值可以减少磁盘 I/O 操作，提高排序速度。
注意： 增大 sort_buffer_size 的值会占用更多的内存资源，因此需要根据服务器的实际情况进行调整。
2. 调整 max_length_for_sort_data 的值
max_length_for_sort_data 是 MySQL 用于排序的数据的最大长度。如果需要排序的数据的总长度超过了 max_length_for_sort_data 的值，MySQL 会使用另一种排序算法，可能会导致性能下降。
注意： 调整 max_length_for_sort_data 的值需要根据实际情况进行调整。
3. 使用 FORCE INDEX 提示
FORCE INDEX 提示可以强制 MySQL 使用指定的索引。如果 MySQL 没有选择最优的索引，可以使用 FORCE INDEX 提示来强制它使用你认为合适的索引。
例如：
SELECT * FROM users FORCE INDEX (idx_age) ORDER BY age;注意： FORCE INDEX 提示应该谨慎使用，因为它可能会导致 MySQL 使用错误的索引，从而降低查询效率。
五、总结：让你的 SQL 飞起来！
Filesort 是数据库性能的“绊脚石”，会严重拖慢查询速度。要避免 Filesort，最有效的方法就是利用索引。
- 创建合适的索引
- 使用覆盖索引
- 遵循最左前缀原则
- 避免在
WHERE子句中使用范围查询
此外，还可以通过调整 sort_buffer_size 和 max_length_for_sort_data 的值，以及使用 FORCE INDEX 提示等技巧来进一步优化 Filesort。
记住，优化 SQL 是一个持续的过程，需要不断地学习和实践。只有深入理解数据库的原理，才能写出高效、稳定的 SQL 代码，让你的数据库飞起来！ 🚀
最后，送给大家一句至理名言：
“代码优化之路，永无止境！”
希望今天的分享对大家有所帮助！ 谢谢大家！ 🙏