MySQL执行计划出现 Using filesort 是什么原因?如何进行优化?

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在对以一个 SQL 的执行计划进行分析时,我们会关注 Extra 这个属性,当这个属性的值是 Using filesort 时,就需要看下 SQL 是否需要优化一下了。

1.Using filesort

比如下面的这个 SQL,排序字段上没有索引, 执行计划 Extra 就显示 Using filesort :

EXPLAIN SELECT * FROM test4 ORDER BY time_stamp;

也可以通过FORMAT=JSON获取更详细的信息:

EXPLAIN FORMAT=JSON SELECT * FROM employees ORDER BY first_name;

结果如下:

{
  "query_block": {
    "select_id": 1,
    "cost_info": {
      "query_cost": "1034355.60"
    },
    "ordering_operation": {
      "using_filesort": true,
      "cost_info": {
        "sort_cost": "857663.00"
      },
      "table": {
        "table_name": "test4",
        "access_type": "ALL",
        "rows_examined_per_scan": 857663,
        "rows_produced_per_join": 857663,
        "filtered": "100.00",
        "cost_info": {
          "read_cost": "5160.00",
          "eval_cost": "171532.60",
          "prefix_cost": "176692.60",
          "data_read_per_join": "65M"
        },
        "used_columns": [
          "id",
          "a",
          "b",
          "date",
          "date_time",
          "time_stamp"
        ]
      }
    }
  }
}

Using filesort 是指执行的 SQL 无法使用索引进行排序,需要在内存或磁盘上进行排序。如下图:

1762309427-87df8cdaa92568f.png

所以 Using filesort 不是一定会使用磁盘排序。

那 Using filesort 对性能有哪些影响呢?

  • 排序操作需要大量 CPU,CPU 消耗很大;
  • 如果在内存中排序,排序操作会消耗很大内存;
  • 当数据无法在内存中完成排序时,就会用到磁盘临时文件,消耗磁盘 I/O。

由于 CPU、内存或磁盘的消耗,会直接导致 SQL 性能下降,执行时间长。

2.原因分析

2.1 ORDER BY 未走索引

这是最常见的原因,主要包括以下几种情况:

  • ORDER BY 字段未加索引;
  • ORDER BY 语句中字段排序顺序跟索引顺序不一致;
  • 有复合索引,但 ORDER BY 语句中的列不符合最左前缀原则;
  • ORDER BY 语句中使用了表达式或函数。

上面这些情况都可能走 filesort。

2.2 JOIN 语句

SELECT * FROM t1 JOIN t2 ON t1.c1=t2.c1 order by t2.c2;

MySQL 会选择结果集较小的表作为驱动表,比如上面的 SQL,两张表使用 c1 这个字段进行 JOIN,如果选择了 t1 做为驱动表,但是使用 t2 的字段 c2 进行排序,那排序操作就会走不上索引。

2.3 UNION 语句

EXPLAIN SELECT id,a,b FROM test4 UNION SELECT * FROM test5 ORDER BY a;

在 union 语句中,如果对结果集进行排序,也有可能会走 filesort。

2.4 GROUP BY

SELECT age,COUNT(age) ca FROM db_staff GROUP BY age;

上面是一个分组的 SQL,在 MySQL 8.0 以前,GROUP BY 默认是会对分组字段做排序的,即使 sql 中没写 ORDER BY,也会排序。如果分组字段未加索引,很容易走 filesort。

如果想要 sql 语句不排序,可以在 sql 尾部加 order by null。

2.5 DISTINCT 语句

EXPLAIN SELECT DISTINCT b FROM test5 ORDER BY b;

如果在 DISTINCT 语句中使用ORDER BY,可能会走filesort

2.6 临时表

当查询需要创建临时表,比如上面的UNIONDISTINCTGROUP BY,如果临时表结果集需要排序,则可能使用filesort

3.优化思路

3.1 索引优化

如果 ORDER BY 字段没能走索引,可以考虑进行优化:

  • ORDER BY 只有一个字段,则为该字段增加索引;
  • ORDER BY 有多个字段,可以考虑复合索引。比如下面的示例:
CREATE INDEX idx_a_b ON orders(a, b);

EXPLAIN SELECT * FROM test4 WHERE a = 'testa' ORDER BY b;
  • 排除可能使索引失效的情况,比如函数或表达式、ORDER BY 和索引顺序不一致;
  • 没有必要排序的场景,可以不排序,比如使用 ORDER BY NULL 语句。

JOIN 优化

确保 ORDER BY 子句的字段是驱动表上的索引字段,并且符合最左前缀原则,必要时可以强制使用索引 FORCE INDEX。

配置优化

增大 sort_buffer_size 配置,避免走磁盘排序。不过一定要注意,sort buffer 是会话私有的,高并发场景下,可能导致数据库内存升高。mybj123.com/27639.html

4.总结

当执行计划的 Extra 属性出现 Using filesort 时,大概率我们的 SQL 需要优化了。可能查看 SQL 属于那种情况,针对性地进行优化。