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EXPLAIN sql优化方法（2） Using temporary ; Using filesort
航空母舰 2016-05-12 11:20:33 浏览91 评论0
SQLMySQLCC++C#

摘要： 优化GROUP BY语句 默认情况下，MySQL对所有GROUP BY col1，col2...的字段进行排序。这与在查询中指定ORDER BY col1,col2...类似。因此，如果显式包括一个包含相同的列的ORDER BY子句，则对MySQL的实际执行性能没有什么影响。 如果查询包括GR...

优化GROUP BY语句

默认情况下，MySQL对所有GROUP BY col1，col2...的字段进行排序。这与在查询中指定ORDER BY col1,col2...类似。因此，如果显式包括一个包含相同的列的ORDER BY子句，则对MySQL的实际执行性能没有什么影响。 如果查询包括GROUP BY 但用户想要避免排序结果的消耗，则可以指定ORDER By NULL禁止排序，例如：

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explain select id, sum(moneys) from sales2 group by id \G    
explain select id, sum(moneys) from sales2 group by id order by null \G  
你可以通过比较发现第一条语句会比第二句在Extra:里面多了Using filesort.而恰恰filesort是最耗时的。


优化ORDER BY语句

在某些情况中，MySQL可以使用一个索引来满足ORDER BY子句，而不需要额外的排序。WHERE 条件和 ORDER BY使用相同的索引，并且ORDER BY的顺序和索引顺序相同，并且ORDER BY的字段都是升序或者都是降序。


例如：
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SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1,key_part2,....: 
SELECT * FROM t1 WHERE key_part1 = 1 ORDER BY key_part1 DESC,key_part2 DESC; 
SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1 DESC, key_part2 DESC; 
但是以下的情况不使用索引：
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SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1 DESC, key_part2 ASC; 
--ORDER by的字段混合ASC 和 DESC 
SELECT * FROM t1 WHERE key2=constant ORDER BY key1; 
----用于查询行的关键字与ORDER BY 中所使用的不相同 
SELECT * FROM t1 ORDER BY key1, key2; 
----对不同的关键字使用ORDER BY 

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mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id order by B . id ; 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+---------------------------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                      | rows   | Extra                            | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+---------------------------------+ 
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                     | 46585 | Using temporary ; Using filesort | 
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |      1 |                                 | 
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |      1 | Using index                      | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+---------------------------------+ 
3 rows in set ( 0.00 sec ) 
  
mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id order by A . id ; 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+----------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                      | rows   | Extra           | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+----------------+ 
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                     | 46585 | Using filesort | 
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |      1 |                | 
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |      1 | Using index     | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+----------------+ 
对于上面两条语句，只是修改了一下排序字段，而第一个使用了Using temporary，而第二个却没有。在日常的网站维护中，如果有Using temporary出现，说明需要做一些优化措施了。
而为什么第一个用了临时表，而第二个没有用呢？
因为如果有ORDER BY子句和一个不同的GROUP BY子句，或者如果ORDER BY或GROUP BY中的字段都来自其他的表而非连接顺序中的第一个表的话，就会创建一个临时表了。
那么，对于上面例子中的第一条语句，我们需要对jos_categories的id进行排序，可以将SQL做如下改动：

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mysql > explain select B . id , B . title , A . title from jos_categories A left join jos_content B on A . id = B . catid left join jos_sections C on B . sectionid = C . id order by A . id ; 
+----+-------------+-------+--------+---------------+-----------+---------+-------------------------+------+----------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key        | key_len | ref                      | rows | Extra           | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+-----------+---------+-------------------------+------+----------------+ 
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL       | NULL     | NULL                     |    18 | Using filesort | 
|  1 | SIMPLE       | B      | ref     | idx_catid      | idx_catid | 4        | joomla_test . A . id         | 3328 |                | 
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY    | 4        | joomla_test . B . sectionid |    1 | Using index     | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+-----------+---------+-------------------------+------+----------------+ 
3 rows in set ( 0.00 sec ) 
这样我们发现，不会再有Using temporary了，而且在查询jos_content时，查询的记录明显有了数量级的降低，这是因为jos_content的idx_catid起了作用。
所以结论是：

尽量对第一个表的索引键进行排序，这样效率是高的。
我们还会发现，在排序的语句中都出现了Using filesort，字面意思可能会被理解为：使用文件进行排序或中文件中进行排序。实际上这是不正确的，这是一个让人产生误解的词语。
当我们试图对一个没有索引的字段进行排序时，就是filesoft。它跟文件没有任何关系，实际上是内部的一个快速排序。
然而，当我们回过头来再看上面运行过的一个SQL的时候会有以下发现：

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mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and A . sectionid = C . id order by C . id ; 
+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys          | key          | key_len | ref                  | rows   | Extra        | 
+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+ 
|  1 | SIMPLE       | C      | index   | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | NULL                 |      1 | Using index | 
|  1 | SIMPLE       | A      | ref     | idx_catid , idx_section | idx_section | 4        | joomla_test . C . id     | 23293 | Using where | 
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where | 
+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+ 
3 rows in set ( 0.00 sec ) 
这是我们刚才运行过的一条语句，只是加了一个排序，而这条语句中C表的主键对排序起了作用，我们会发现Using filesort没有了。
而尽管在上面的语句中也是对第一个表的主键进行排序，却没有得到想要的效果（第一个表的主键没有用到），这是为什么呢？实际上以上运行过的所有left join的语句中，第一个表的索引都没有用到，尽管对第一个表的主键进行了排序也无济于事。不免有些奇怪！

于是我们继续测试了下一条SQL：

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mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id where A . id < 100 ; 
+----+-------------+-------+--------+----------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys   | key      | key_len | ref                      | rows | Extra        | 
+----+-------------+-------+--------+----------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
|  1 | SIMPLE       | A      | range   | PRIMARY         | PRIMARY | 4        | NULL                     |    90 | Using where | 
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY         | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |    1 |             | 
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY         | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |    1 | Using index | 
+----+-------------+-------+--------+----------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
3 rows in set ( 0.05 sec ) 
然后，当再次进行排序操作的时候，Using filesoft也没有再出现

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mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id where A . id < 100 order by A . id ; 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                      | rows | Extra        | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
|  1 | SIMPLE       | A      | range   | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | NULL                     |  105 | Using where | 
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |    1 |             | 
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |    1 | Using index | 
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+------+-------------+ 
3 rows in set ( 0.00 sec ) 
这个结果表明：对where条件里涉及到的字段，Mysql会使用索引进行搜索，而这个索引的使用也对排序的效率有很好的提升。
写了段程序测试了一下，分别让以下两个SQL语句执行200次：

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select A . id , A . title , B . title from jos_content   A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C   on A . sectionid = C . id 
select A . id , A . title , B . title from jos_content   A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and   A . sectionid = C . id 
select A . id , A . title , B . title from jos_content A left   join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on   A . sectionid = C . id 　 order by rand () limit 10 
select A . id from   jos_content A left join jos_categories B on B . id = A . catid left join   jos_sections C on A . sectionid = C . id order by A . id 
结果是第(1)条平均用时20s ，第(2)条平均用时44s ，第(3)条平均用时70s ，第(4)条平均用时2s 。而且假如我们用explain观察第(3)条语句的执行情况，会发现它创建了temporary表来进行排序。

综上所述，可以得出如下结论：
1. 对需要查询和排序的字段要加索引。
2. 在一定环境下，left join还是比普通连接查询效率要高，但是要尽量少地连接表，并且在做连接查询时注意观察索引是否起了作用。
3. 排序尽量对第一个表的索引字段进行，可以避免mysql创建临时表，这是非常耗资源的。
4. 对where条件里涉及到的字段，应适当地添加索引，这样会对排序操作有优化的作用。
5. 在做随机抽取数据的需求时，避免使用order by rand()，从上面的例子可以看出，这种是很浪费数据库资源的，在执行过程中用show processlist查看，会发现第(3)条有Copying to tmp table on disk。而对(3)和(4)的对比得知，如果要实现这个功能，最好另辟奚径，来减轻Mysql的压力。
6. 从第4点可以看出，如果说在分页时我们能先得到主键，再根据主键查询相关内容，也能得到查询的优化效果。通过国外《High Performance MySQL》专家组的测试可以看出，根据主键进行查询的类似“SELECT ... FROM... WHERE id = ...”的SQL语句（其中id为PRIMARYKEY），每秒钟能够处理10000次 以上的查询，而普通的SELECT查询每秒只能处理几十次到几百次 。涉及到分页的查询效率问题，网上的可用资源越来越多，查询功能也体现出了它的重要性。也便是sphinx、lucene这些第三方搜索引擎的用武之地了。
7. 在平时的作业中，可以打开Mysql的Slow queries功能，经常检查一下是哪些语句降低的Mysql的执行效率，并进行定期优化。