学习《MySQL高级》高阳老师讲解索引课程的笔记，本篇侧重对 order by 排序分析
建表
# 建表
CREATE TABLE tblA(
#id int primary key not null autp_increment,
age int,
birth timestamp not null
);
insert into tblA(age,birth) values(22,now());
insert into tblA(age,birth) values(23,now());
insert into tblA(age,birth) values(24,now());
# 建立复合索引
CREATE INDEX idx_A_ageBirth on tblA(age,birth);
select * from tblA;Order By 优化（索引分析）
由于本表中只有两个字段 age, birth，复合索引都覆盖了，所以 select * 就相当于 select age, birth, 查询直接走索引，不需要回表。此处仅关注排序（order by）是否会出现文件排序（filesort）。
1.1 explain select * from tblA where age > 20 order by age;
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | idx_A_ageBirth | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+排序用到了 age 字段的索引，不会出现filesort。
1.2 explain select * from tblA where age > 20 order by age, birth;
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | idx_A_ageBirth | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+排序，age, birth 符合复合索引顺序，所以排序用到了age, birth 两个字段的索引，不会出现filesort。
*1.3 explain select * from tblA where age > 20 order by birth;
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | idx_A_ageBirth | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using where; Using index; Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+查询时用到了 age 字段的索引；
排序时，由于 age 是范围，范围后面全失效，所以不能走 age, birth 索引进行排序，那么就会出现filesort。
若 age 是个等值查询，排序时就不会出现filesort。见下面语句：
mysql> explain select * from tblA where age = 22 order by birth;
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-------+------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-------+------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | ref | idx_A_ageBirth | idx_A_ageBirth | 5 | const | 1 | 100.00 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-------+------+----------+--------------------------+1.4 explain select * from tblA where age > 20 order by birth, age;
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | idx_A_ageBirth | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using where; Using index; Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+-------+----------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+排序时，由于 birth, age 不符合复合索引的顺序，所以会出现filesort。
2.1 explain select * from tblA order by birth;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | NULL | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using index; Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+排序时，仅有birth，会出现filesort。
2.2 explain select * from tblA where birth > '2016-01-28 00:00:00' order by birth;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | NULL | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 33.33 | Using where; Using index; Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------+排序时，where 和 order by 的字段顺序不符合复合索引顺序，会出现文件排序。
*2.3 explain select * from tblA where birth > '2016-01-28 00:00:00' order by age;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | NULL | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 33.33 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+--------------------------+排序时，where 和 order by 的字段顺序经过优化器优化后符合符合索引的顺序，不会出现文件排序。
*2.4 explain select * from tblA order by age asc, birth desc;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+
| 1 | SIMPLE | tblA | NULL | index | NULL | idx_A_ageBirth | 9 | NULL | 3 | 100.00 | Using index; Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------------+---------+------+------+----------+-----------------------------+排序时，order by 的字段 age、birth 虽然符合符合索引顺序，但是 age 按升序、birth 按降序，这样无法利用索引排序，会出现文件排序。若 age、birth 同升或同降，则不会出现文件排序。
Order By 无法使用索引时的优化
如果 Order By 用不上索引的话，就会出现 filesort。filesort 有两种算法：双路排序和单路排序。
双路排序
MySQL4.1之前是使用双路排序，字面意思就是两次扫描磁盘，最终得到数据，
读取行指针和 orderby 列，对他们进行排序，然后扫描已经排序好的列表，按照列表中的值重新从列表中读取对应的数据输出。从磁盘取排序字段，在buffer进行排序， 再从磁盘取其他字段。
取一批数据，要对磁盘进行了两次扫描，众所周知，I/O是很耗时的，所以在mysql4.1之后，出现了第二种改进的算法，就是单路排序。
单路排序
从磁盘读取查询需要的所有列，按照order by列在buffer对它们进行排序，然后扫描排序后的列表进行输出，它的效率更快些，避免了第二次读取数据。并且把随机IO变成了顺序IO，但是它会使用更多的空间，因为它把每一行都保存在内存中了。
一般来说单路排序更好，但也会出现问题。这是为什么？
在sort_buffer中， 单路排序比多路排序要多占用很多空间，因为单路排序是把所有字段都取出，所以有可能取出的数据的总大小超出了sort_buffer的容量，导致每次只能取sort_ buffer容量大小的数据，进行排序(创建tmp文件，多路合并)，排完再取sort_buffer容量大小，再排...从而多次I/O。
本来想省一次I/O操作，反而导致了大量的I/O操作，反而得不偿失。
如何优化？通过增加 sort_buffer_size 容量和max_length_for_sort_data
提高Order By的速度
1.Order by 时 select * 是一个大忌，只查需要的字段，这点非常重要。在这里的影响是:
1.1当Query的字段大小总和小于 max_length_for_sort_data 而且排序字段不是TEXT|BLOB类型时，会用改进后的算法——单路排序，否则用老算法——多路排序。
1.2两种算法的数据都有可能超出sort_buffer的容量， 超出之后，会创建tmp文件进行合并排序，导致多次I/O， 但是用单路排序算法的风险会更大一些，所以要提高sort_buffer_size。
2.尝试提高 sort_buffer_size
不管用哪种算法，提高这个参数都会提高效率，当然，要根据系统的能力去提高，因为这个参数是针对每个进程的。
3.尝试提高 max_length_for_sort_data
提高这个参数，会增加用改进算法的概率。但是如果设的太高，数据总容量超出sort_buffer_size的概率就增大，明显症状是高的磁盘I/O活动和低的处理器使用率。
Group By 优化
1.Gourp By 实际上是先排序再分组，遵守复合索引的最佳左前缀原则；
2.当无法使用索引列时，也需要像 Order By 一样，增加 max_length_for_sort_data 和 sort_buffer_size；
3.where 先于 having，尽量用 where 进行条件过滤。
SQL 调优顺序
- 开启慢查询捕获慢日志
- explain + 分析慢SQL
- show profile 查询SQL在MySQL服务器里面的执行细节和生命周期情况
- MySQL 服务器参数调优（DBA）
[参考]