《高性能MySQL》笔记-使用索引扫描来做排序

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使用索引扫描来做排序（不要和Extra列的“Using index”搞混淆了）。
扫描索引本身是很快的，因为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比顺序地全表扫描慢，尤其是在I/O密集型的工作负载时。
MySQL可以使用同一个索引既满足排序，又用于查找行。因此，如果可能，设计索引时应该尽可能地同时满足这两种任务，这样是最好的。
只有当索引的列顺序和ORDER 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。OEDER 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，而无法利用索引排序。
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子句中对这些列制定了常量，就可以“弥补“索引的不足。
例如，Sakila示例数据库的表rental在列（rental_date,inventory_id,customer_id）上有名为rental_date的索引。

MySQL可以使用rental_date索引为下面的查询做排序，从EXPLAIN中可以看到没有出现文件排序（filesort）操作：

即使OEDER BY子句不满足索引的最左前缀的要求，也可以用于查询排序，这是因为索引的第一列被指定为一个常数。
还有更多可以使用索引做排序的查询示例。下面这个查询可以利用索引排序，是因为查询为索引的第一列提供了常量条件，而使用第二列进行排序，将两列组合在一起，就形成了索引的最左前缀：
… WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ ORDER BY inventory_id DESC;
下面这个查询也没有问题，因为ORDER BY使用的两列就是索引的最左前缀：
… WHERE rental_date > ‘2005-05-25’ ORDER BY rental_date, inventory_id;
下面是一些不能使用索引做排序的查询：

• 下面这个查询使用了两种不同的排序方向，但是索引列都是正序排列的：
  … WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ ORDER BY inventory_id DESC , customer_id ASC;
• 下面这个查询的ORDER BY子句中引用了一个不在索引中的列：
  … WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ ORDER BY inventory_id , staff_id;
• 下面这个查询的WHERE和ORDER BY中的列无法组合成索引的最左前缀:
  … WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ ORDER BY customer_id;
• 下面这个查询在索引列的第一列上是范围条件，所以MySQL无法使用索引的其余列：
  … WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ ORDER BY inventory_id , customer_id;
• 这个查询在inventory_id列上有多个等于条件。对于排序来说，这也是一种范围查询：
  … WHERE rental_date = ‘2005-05-25’ AND inventory_id IN(1,2) ORDER BY customer_id;

下面这个例子理论上是可以使用索引进行关联排序的，但由于优化器在优化时将film_actor表当做关联的第二张表，所以实际上无法使用索引：

使用索引做排序的一个最重要的用法是当查询同时有ORDER BY和LIMIT子句的时候。