MySQL索引优化的实际案例分析

order by desc/asc limit m是我在mysql sql优化中经常遇到的一种场景，其优化原理也非常的简单，就是利用索引的有序性，优化器沿着索引的顺序扫描，在扫描到符合条件的m行数据后，停止扫描；看起来非常的简单，但是我经常看到很多性能较差的sql没有利用这个优化规律，下面将结合一些实际的案例来分析说明：

案例一：

一条sql执行非常的慢，执行时间为：

root@test 02:00:44
 
select * from test_order_desc where end_time>now() order by gmt_create desc,count_num desc limit 12, 12;
 
+---------+-----------+------------+------+---------------------+---------------------+-------------------
data1.....................................................................................................
 
data2.....................................................................................................
 
+---------+-----------+------------+------+---------------------+---------------------+-------------------
12 rows in set (0.49 sec)

执行计划如下：

root@test_db01:53:23
 
explain select * from test_order_desc where end_time > now()
 order by gmt_create desc,count_num desc limit 12, 12;
 
+----+-------------+----------+-------+-----------------+-----------------+---------+------+--------+-----
 
| id | select_type | table  | type | possible_keys  | key  | key_len | ref | rows  | extra   |
 
+----+-------------+----------+-------+-----------------+-----------------+---------+------+--------+-----
 
| 1 | simple   | test_order_desc | range | ind_hot_endtime | ind_hot_endtime | 9    | null | 113549 | using where; using filesort |
 
+----+-------------+----------+-------+-----------------+-----------------+---------+------+--------+-----

ind_hot_endtime索引为：

root@test_db01:52:45:show index from test_order_desc;
 
ind_hot_endtime(end_time,count_num)

在注意到sql中满足过滤条件end_time>now()的有113549行，在加上剩余的条件中含有order by，这样会造成排序的结果集非常的大，执行非常的耗费资源；于是分析sql，在sql中包括了order by desc limit这样的排序条件后，新增适当的索引满足排序的条件，同时由于有limit的限制结果集，当扫描到满足条件的行数后退出查询，那么我们来看看优化效果：

添加索引：

root@test 02:01:06:alter table test_order_desc add index ind_gmt_create(gmt_create,count_num);
 
query ok, 211945 rows affected (6.71 sec)
 
records: 211945 duplicates: 0 warnings: 0

再次执行sql，观察其执行时间：

root@test 02:01:35:
 
select * from test_order_desc where end_time > now()  order by gmt_create desc,count_num desc limit 12, 12;
 
+---------+-----------+------------+------+---------------------+---------------------+
col2...................................................................................
 
+---------+-----------+------------+------+---------------------+---------------------+
 
data1..................................................................................
 
data2..................................................................................
 
+---------+-----------+------------+------+---------------------+---------------------+
 
12 rows in set (0.00 sec)

可以看到执行时间已经降到了毫秒以下,查看其执行计划：

root@test 02:01:42:
 
explain select * from test_order_desc where end_time > now() order by gmt_create desc,count_num desc limit 12, 12;
 
+----+-------------+----------+-------+-----------------+----------------+---------+------+------+-------------+
 
| id | select_type | table  | type | possible_keys  | key | key_len | ref | rows | extra |
 
+----+-------------+----------+-------+-----------------+----------------+---------+------+------+--------
 
| 1 | simple   | test_order_desc | index | ind_hot_endtime | ind_gmt_create | 14   | null | 48 | using where |

可以看到优化器已经选择了ind_gmt_create索引扫描，这样的话就避免了对结果集进行排序的过程，同时优化器预估扫描14行数据就会得到满足查询条件的数据（end_time > now()），执行计划非常的理想。

 

root@127.0.0.1 : test_db 16:05:15:
explain select b.*,a.*,k.*  from instance b left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;

案例二：

root@127.0.0.1 : test_db 16:05:15:
explain select b.*,a.*,k.*  from instance b left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;

b表的idx_uid_stat_inid的索引列包括了（user_id，status，instance_no）：

我们从执行计划上分析来看，表的连接顺序为：b—>r_a—>a—>k，可以看到执行计划的第一行中需要扫描49212行的数据,同时由于status采用的是in的方式，instance_no即使在索引中也用不上，这样就导致了排序使用到了临时表,这也是导致sql执行慢的原因。我们看到sql中的最后一个排序为order by b.instance_no asc limit 37300,50，这里我们好像可以看到优化的曙光，调整数据库的索引以满足b表的排序需求：

root@127.0.0.1 : test_db 16:05:04 alter table instance add index ind_user_id(user_id,instance_no);
query ok, 0 rows affected (0.56 sec)

调整索引后查看执行计划：

root@127.0.0.1 : test_db 16:09:42
explain select b.*,a.*,k.*  from instance b left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;

我们加上force index强制走我们新加的索引：

root@127.0.0.1 : test_db 16:10:24
explain select b.*,a.*,k.*  from instance b force index (ind_user_id) left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;

可以看到在加上提示符后，使用到了我们新加的索引，扫描的行数为54580行，执行时间：

root@127.0.0.1 : test_db 16:10:30
select b.*,a.*,k.*  from instance b force index (ind_user_id) left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;
(0.49 sec)

原始的执行时间：

root@127.0.0.1 : test_db 16:10:51:
select b.*,a.*,k.*  from instance b  left outer join image a on b.image_id=a.image_id left outer join key_pair k on b.key_pair_id=k.key_pair_id left outer join region_alias r_a on r_a.region_no=b.region_no where b.status in (1,8) and  b.user_id = 21 and r_a.big_region_no='regeion_xx' order by b.instance_no asc limit 37300,50;
(1.28 sec)

总结：
order by desc/asc limit的优化技术有时候在你无法建立很好索引的时候，往往会得到意想不到的优化效果，但有时候有一定的局限性，优化器可能不会按照你既定的索引路径扫描，优化器需要考虑到查询列的过滤性以及limit的长度，当查询列的选择性非常高的时候，使用sort的成本是不高的，当查询列的选择性很低的时候，那么使用order by +limit的技术是很有效的。