ORDER BY 优化：避免文件排序（Filesort）的技巧

各位观众老爷，大家好！我是你们的老朋友，人称“代码界的段子手”的程序猿老王。今天，咱们不聊996的悲惨故事，也不谈秃头的痛苦经历，咱们来聊点能让你的SQL跑得飞起的东西——ORDER BY优化，特别是如何避免那个让人头疼的“文件排序”（Filesort）。

先别急着打瞌睡，我知道ORDER BY听起来挺枯燥的，但你想想，如果你的网站加载速度嗖嗖的，用户体验蹭蹭的往上涨，老板的脸色也变得阳光明媚，年终奖还不得翻个倍？所以，认真听讲，绝对不亏！😎

一、ORDER BY：SQL语句中的优雅舞者

想象一下，你正在整理一堆扑克牌。ORDER BY就像一位优雅的舞者，它负责将数据库中的数据按照你的意愿，翩翩起舞地排列起来。你可以让它按照年龄从小到大排列，也可以按照注册时间从早到晚排列，甚至可以按照名字的字母顺序排列，只要你想得到，它就能做到！

但是，这位优雅的舞者有时候也会犯懒，它有两种排序方式：

1. 索引排序（Using index）: 这是最理想的情况。舞者直接利用已经建好的索引，像踩着滑板一样，嗖的一下就把数据排列好了。速度快，效率高，简直完美！
2. 文件排序（Using filesort）: 这是最糟糕的情况。舞者不得不把所有的数据都搬到内存或者磁盘上，然后一点一点地进行比较和排序。速度慢，效率低，简直让人抓狂！

我们的目标，就是尽量让舞者使用索引排序，避免文件排序。就像我们要让运动员尽量走捷径，而不是让他们跑冤枉路一样。

二、文件排序（Filesort）：SQL语句的绊脚石

文件排序，顾名思义，就是需要借助文件系统来进行排序。这就像让你在堆积如山的杂物中寻找一件东西，你需要先把杂物搬出来，一件一件地翻找，找到后再把它们重新整理回去。这个过程，想想都觉得累！😩

为什么文件排序这么慢？

• I/O开销大: 文件排序需要读取磁盘上的数据，磁盘I/O的速度远远低于内存I/O，这就像蜗牛和火箭赛跑一样，根本没法比。
• CPU开销大: 文件排序需要对数据进行比较和排序，这会占用大量的CPU资源。
• 可能使用临时表: 有些情况下，文件排序还需要创建临时表来存储中间结果，这又增加了额外的开销。

如何判断是否使用了文件排序？

很简单，使用EXPLAIN命令！在你的SQL语句前面加上EXPLAIN，然后执行，查看结果中的Extra列。如果Extra列中出现了Using filesort，那就说明你的SQL语句使用了文件排序。

例如：

EXPLAIN SELECT * FROM users ORDER BY age;

如果结果中出现Using filesort，那我们就需要想办法优化了。

三、避免文件排序的葵花宝典

想要避免文件排序，就像想要练成绝世武功一样，需要掌握一些技巧和秘诀。下面，我就把我的葵花宝典传授给大家，保证让你的ORDER BY语句不再“龟速”！

1. 创建合适的索引

这是最重要的一点！索引就像一个目录，可以帮助数据库快速找到需要的数据。如果你经常需要按照某个字段进行排序，那么就在这个字段上创建一个索引。

• 单列索引: 如果你只需要按照一个字段排序，那么创建一个单列索引就足够了。

  CREATE INDEX idx_age ON users(age);

• 组合索引: 如果你需要按照多个字段排序，那么创建一个组合索引会更好。组合索引的字段顺序非常重要，应该按照排序的字段顺序来排列。

  CREATE INDEX idx_age_name ON users(age, name);

  注意: 组合索引的字段顺序要和ORDER BY语句中的字段顺序一致，才能发挥最大的效果。

  例如，如果你的ORDER BY语句是ORDER BY age, name，那么组合索引应该是idx_age_name (age, name)，而不是idx_name_age (name, age)。

• 覆盖索引: 如果你的SELECT语句只需要查询索引中的字段，那么可以使用覆盖索引。覆盖索引可以避免回表查询，进一步提高性能。

  CREATE INDEX idx_age_name ON users(age, name, id);
  SELECT age, name, id FROM users ORDER BY age, name;

  在这个例子中，idx_age_name索引包含了age、name和id三个字段，SELECT语句只需要查询这三个字段，因此可以使用覆盖索引。

2. 遵循最左前缀原则

如果你创建了一个组合索引，那么在使用ORDER BY语句时，需要遵循最左前缀原则。也就是说，你必须使用索引的最左边的字段进行排序，才能使用索引。

例如，如果你创建了一个组合索引idx_age_name (age, name)，那么以下ORDER BY语句可以使用索引：

• ORDER BY age
• ORDER BY age, name

但是，以下ORDER BY语句无法使用索引：

• ORDER BY name
• ORDER BY name, age

*3. 避免使用`SELECT `**

尽量避免使用SELECT *，只查询需要的字段。这样可以减少数据传输量，提高查询效率。

4. 优化WHERE子句

如果你的ORDER BY语句和WHERE子句一起使用，那么应该尽量优化WHERE子句，减少需要排序的数据量。

例如：

SELECT * FROM users WHERE age > 18 ORDER BY name;

在这个例子中，可以先通过WHERE age > 18过滤掉一部分数据，然后再对剩余的数据进行排序。

5. 调整sort_buffer_size参数

sort_buffer_size参数控制着排序缓冲区的大小。如果你的数据量比较大，可以适当增加sort_buffer_size参数的值，以提高排序效率。

注意: sort_buffer_size参数的值不能设置得太大，否则会占用过多的内存资源。

6. 使用FORCE INDEX提示

在某些情况下，MySQL可能会选择错误的索引。你可以使用FORCE INDEX提示来强制MySQL使用指定的索引。

例如：

SELECT * FROM users FORCE INDEX (idx_age) ORDER BY age;

7. 避免在ORDER BY中使用表达式

尽量避免在ORDER BY中使用表达式，这会导致索引失效。

例如：

-- 避免这样写
SELECT * FROM users ORDER BY age + 1;

-- 应该这样写
SELECT * FROM users ORDER BY age;

8. 使用延迟关联

当需要排序的字段和需要查询的字段不在同一个表中时，可以使用延迟关联。延迟关联可以先查询出需要排序的字段，然后再根据排序结果查询其他字段。

例如：

-- 原始查询
SELECT u.*, o.order_date FROM users u JOIN orders o ON u.id = o.user_id ORDER BY o.order_date;

-- 延迟关联查询
SELECT u.*, o.order_date FROM users u JOIN (SELECT user_id, order_date FROM orders ORDER BY order_date) o ON u.id = o.user_id;

9. 分页查询优化

分页查询是Web应用中常见的需求。如果你的分页查询使用了ORDER BY语句，那么应该特别注意优化。

• 使用LIMIT子句: LIMIT子句可以限制返回的数据量，减少排序的数据量。
• 使用覆盖索引: 覆盖索引可以避免回表查询，提高查询效率。
• 使用书签记录: 如果你的数据量非常大，可以考虑使用书签记录。书签记录可以记录上次查询的最后一条数据的ID，下次查询时直接从该ID开始查询。

10. 其他优化技巧

• 定期分析表: 使用ANALYZE TABLE命令可以更新表的统计信息，帮助MySQL选择更优的执行计划。
• 升级MySQL版本: 新版本的MySQL通常会包含一些性能优化。

四、案例分析：手把手教你优化ORDER BY

光说不练假把式，下面我们通过一个案例来演示如何优化ORDER BY语句。

假设我们有一个users表，包含以下字段：

• id：用户ID，主键
• name：用户名
• age：年龄
• city：城市
• register_time：注册时间

现在，我们需要查询所有年龄大于18岁的用户，并按照注册时间从早到晚排序。

原始SQL语句：

SELECT * FROM users WHERE age > 18 ORDER BY register_time;

优化步骤：

1. 检查执行计划: 使用EXPLAIN命令查看执行计划。

   EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 18 ORDER BY register_time;

   如果Extra列中出现了Using filesort，说明使用了文件排序。

2. 创建索引: 在register_time字段上创建一个索引。

   CREATE INDEX idx_register_time ON users(register_time);

3. 再次检查执行计划: 再次使用EXPLAIN命令查看执行计划。

   EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 18 ORDER BY register_time;

   如果Extra列中不再出现Using filesort，说明优化成功。

4. 优化WHERE子句: 如果age字段的选择性比较好，也可以在age字段上创建一个索引，以提高WHERE子句的执行效率。

   CREATE INDEX idx_age ON users(age);

5. 使用覆盖索引: 如果只需要查询id、name、age和register_time四个字段，可以使用覆盖索引。

   CREATE INDEX idx_age_register_time ON users(age, register_time, id, name);
   SELECT id, name, age, register_time FROM users WHERE age > 18 ORDER BY register_time;

通过以上步骤，我们可以有效地避免文件排序，提高ORDER BY语句的执行效率。

五、总结：让你的SQL飞起来

ORDER BY优化是一个复杂而重要的课题。想要让你的SQL飞起来，需要深入理解ORDER BY的工作原理，掌握各种优化技巧，并结合实际情况进行分析和实践。

记住，没有万能的解决方案，只有最适合你的解决方案。多思考，多尝试，你一定能成为SQL优化的大师！💪

最后，希望这篇文章能帮助你更好地理解ORDER BY优化，避免文件排序。如果你有任何问题，欢迎在评论区留言，我会尽力解答。

感谢大家的观看，我们下期再见！👋