注意使用 BTREE 复合索引各字段的 ASC/DESC 以优化 order by 查询效率

tbl_direct_pos_201506 表有 190 万数据，DDL：

CREATE TABLE `tbl_direct_pos_201506` (
  `acq_ins_code` char(13) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '机构代码',
  `trace_num` char(6) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '跟踪号',
  `trans_datetime` char(10) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '交易时间',
  `process_flag` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '处理标识',
  `rev_flag` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '接收标识',
  `before_trans_code` char(3) DEFAULT NULL COMMENT '交易类型',
  `trans_amt` decimal(15,3) DEFAULT NULL COMMENT '交易金额',
  `acct_num` char(21) DEFAULT NULL COMMENT '卡号',
  `mer_type` char(4) DEFAULT NULL COMMENT '商户类型',
  `recv_ins_code` char(13) DEFAULT NULL COMMENT '发卡行代码',
  `retrivl_ref_num` char(12) DEFAULT NULL COMMENT '检索参考号',
  `resp_auth_code` char(6) DEFAULT NULL COMMENT '授权码',
  `resp_code` char(2) DEFAULT NULL COMMENT '应答码',
  `term_id` char(8) DEFAULT NULL COMMENT '终端代码',
  `mer_code` char(15) DEFAULT NULL COMMENT '商户代码',
  `mer_addr_name` char(40) DEFAULT NULL COMMENT '商户名称和地址，前 25 字节是名称，后面是地址',
  `self_define` varchar(300) DEFAULT NULL COMMENT '第 259 字节是卡片类型',
  `sys_date` char(8) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '交易日期',
  `sa_sav2` varchar(300) DEFAULT NULL COMMENT '第 243 字节是 DCC 标识',
  `rec_create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '联机入库时间',
  `rec_update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后修改时间',
  PRIMARY KEY (`sys_date`,`trans_datetime`,`acq_ins_code`,`trace_num`),
  KEY `idx_direct_pos_create_time` (`rec_create_time`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='交易月表模板';

关于该表的一个慢查询日志如下：
# Time: 150701 15:45:28
# User@Host: test[test] @ localhost [127.0.0.1]  Id:     1
# Query_time: 2.478195  Lock_time: 0.010007 Rows_sent: 20  Rows_examined: 450612
SET timestamp=1435736728;
select substr(t.acq_ins_code, 3) merAcqInsCode, t.mer_code, t.term_id, substr(t.mer_addr_name, 1, 12) merName,
tt.trans_desc, t.rev_flag, t.trans_amt, concat(substr(t.sys_date, 1, 4), t.trans_datetime) transTime,t.before_trans_code,
t.acct_num, t.retrivl_ref_num,  t.resp_code, t.resp_auth_code,  r.recv_ins_name,t.acq_ins_code,t.trace_num,t.trans_datetime,
case substr(t.sa_sav2,259,1)  when 1 then '借记卡' when 2 then '贷记卡'
when 3 then '准贷记卡' when 4 then '私有预付卡' else '' end  cardType,
case 
when locate('VIS',t.sa_sav2) > 0 then 'VISA' 
when locate('JCB',t.sa_sav2) > 0 then 'JCB' 
when locate('DNC',t.sa_sav2) > 0 then '大莱卡' 
when locate('CUP',t.sa_sav2) > 0 then '银联境内卡' 
when locate('UPI',t.sa_sav2) > 0 then '银联境外卡'
else '' end cardBrand 
from tbl_direct_pos_201506 t
left join trans_recv_ins r on r.recv_ins_code = t.recv_ins_code
left join tbl_trans_type tt on tt.trans_code = t.before_trans_code
where t.sys_date between '20150622' and '20150628' 
order by
t.sys_date desc, t.trans_datetime desc, t.acq_ins_code, t.trace_num 
limit 0, 20;
日志中可以看出该 sql 的执行时间是 2.478 s。
我们来查看一下该 sql 的执行计划：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	t	range	PRIMARY	PRIMARY	24		299392	Using index condition; Using filesort
1	SIMPLE	r	eq_ref	PRIMARY	PRIMARY	41	msp.t.recv_ins_code	1	Using where
1	SIMPLE	tt	eq_ref	PRIMARY	PRIMARY	14	msp.t.before_trans_code	1	Using where

执行计划分析：
Using filesort。是的，看到它，说明我们的查询需要优化了：文件排序是通过相应的排序算法，将取得的数据在内存中进行排序。
MyISAM 存储引擎的主键索引和非主键索引差别很小，只不过是主键索引的索引键是一个唯一且非空的键而已。MyISAM 的索引默认为 B-TREE。也就是说，主键在这里相当于一个普通的 B-TREE。
该 sql 一个 where 字段，四个 order by 字段，都在主键里边呀，而且 order by 的顺序完全符合最左前缀原则，为什么还要 filesort？
MySql 索引创建手册里如是说：
索引列的定义可以跟随 ASC 或者 DESC。这些关键字允许为未来扩展用于指定升序或降序索引值存储。这个语法会被解析但却被忽略。索引列总是以升序排列。——也就是说你写了不会报错，但写了白写。
这样看来，我们的主键没起排序作用，原因就在于我们的主键是各主键字段 asc 存储， order by 里 desc 和 asc(默认是 asc) 混用。为了验证这个说法，我们把该 order by 换为和主键一致的 asc：

select substr(t.acq_ins_code, 3) merAcqInsCode, t.mer_code, t.term_id, substr(t.mer_addr_name, 1, 12) merName,
				tt.trans_desc, t.rev_flag, t.trans_amt, concat(substr(t.sys_date, 1, 4), t.trans_datetime) transTime,t.before_trans_code,
				t.acct_num, t.retrivl_ref_num,  t.resp_code, t.resp_auth_code,  r.recv_ins_name,t.acq_ins_code,t.trace_num,t.trans_datetime,
				case substr(t.sa_sav2,259,1)  when 1 then '借记卡' when 2 then '贷记卡'
				when 3 then '准贷记卡' when 4 then '私有预付卡' else '' end  cardType,
				case 
					when locate('VIS',t.sa_sav2) > 0 then 'VISA' 
					when locate('JCB',t.sa_sav2) > 0 then 'JCB' 
					when locate('DNC',t.sa_sav2) > 0 then '大莱卡' 
					when locate('CUP',t.sa_sav2) > 0 then '银联境内卡' 
					when locate('UPI',t.sa_sav2) > 0 then '银联境外卡'
					else '' end cardBrand 
			from tbl_direct_pos_201506 t
			left join trans_recv_ins r on r.recv_ins_code = t.recv_ins_code
			left join tbl_trans_type tt on tt.trans_code = t.before_trans_code
			where t.sys_date between '20150622' and '20150628' 
			order by
			 t.sys_date, t.trans_datetime, t.acq_ins_code, t.trace_num
			limit 0, 20;

执行时间：0.023 s。
结果差强人意。查看其执行计划：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	t	range	PRIMARY	PRIMARY	24		299392	Using index condition
1	SIMPLE	r	eq_ref	PRIMARY	PRIMARY	41	msp.t.recv_ins_code	1	Using where
1	SIMPLE	tt	eq_ref	PRIMARY	PRIMARY	14	msp.t.before_trans_code	1	Using where

果然，我们利用到了主键索引，Using filesort 没有了。
既然找的了问题的症兆所在，接下来的事情似乎只是走流程了。
问了下业务，分页结果里 sys_date 和 trans_datetime 两个字段必须降序排列，其余两个字段倒不是很在意。
既然我们无法更改索引每一列的降序、升序(默认为升序)，那么我们可以在写 order by 的时候让索引各字段降序/升序一致。最终的 sql 改写为：

select substr(t.acq_ins_code, 3) merAcqInsCode, t.mer_code, t.term_id, substr(t.mer_addr_name, 1, 12) merName,
				tt.trans_desc, t.rev_flag, t.trans_amt, concat(substr(t.sys_date, 1, 4), t.trans_datetime) transTime,t.before_trans_code,
				t.acct_num, t.retrivl_ref_num,  t.resp_code, t.resp_auth_code,  r.recv_ins_name,t.acq_ins_code,t.trace_num,t.trans_datetime,
				case substr(t.sa_sav2,259,1)  when 1 then '借记卡' when 2 then '贷记卡'
				when 3 then '准贷记卡' when 4 then '私有预付卡' else '' end  cardType,
				case 
					when locate('VIS',t.sa_sav2) > 0 then 'VISA' 
					when locate('JCB',t.sa_sav2) > 0 then 'JCB' 
					when locate('DNC',t.sa_sav2) > 0 then '大莱卡' 
					when locate('CUP',t.sa_sav2) > 0 then '银联境内卡' 
					when locate('UPI',t.sa_sav2) > 0 then '银联境外卡'
					else '' end cardBrand 
			from tbl_direct_pos_201506 t
			left join trans_recv_ins r on r.recv_ins_code = t.recv_ins_code
			left join tbl_trans_type tt on tt.trans_code = t.before_trans_code
			where t.sys_date between '20150622' and '20150628' 
			order by
			 t.sys_date desc, t.trans_datetime desc, t.acq_ins_code desc, t.trace_num desc 
			limit 0, 20;

执行之，0.029 s，搞定。

参考资料

• http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/create-index.html
• http://stackoverflow.com/questions/10109108/how-do-i-create-a-desc-index-in-mysql
• http://stackoverflow.com/questions/2341576/updating-mysql-primary-key