前言
表结构如下，现在从select city,name,age from t where city='西安' order by name limit 1000 ;这条语句分析下order by的原理。
CREATE TABLE `t` (
`id` INT (11) NOT NULL,
`city` VARCHAR (16) NOT NULL,
`name` VARCHAR (16) NOT NULL,
`age` INT (11) NOT NULL,
`addr` VARCHAR (128) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `city` (`city`)
) ENGINE = INNODB;
排序方式一
先用explain来看这条语句的执行计划：
Extra列的Using filesort表示进行了排序，MySQL会为每个线程分配一块内存（称为sort_buffer）用于排序。city字段上建立了索引，上述SQL语句执行流程如下：
- 初始化sort_buffer确定放入city,name,age字段
- 从city索引上找到第一个满足city="西安"的记录，取id
- 回到主键索引上根据id取出city,name,age字段，放入sort_buffer
- 从city索引上取下一个记录
- 重复第3和第4步，直到遇到一个不满足city="西安"的记录
- 对sort_buffer中的数据按照name做快速排序
- 从sort_buffer排好序的结果中取前1000条返回客户端
从这个排序步骤中可以看出，假设表中有10000条记录满足city=“西安”，则参与排序的数据是10000条，也就是说其中9000条数据是无用的，无需返回给客户端
上面提到了sort_buffer用于排序的内存，这块内存的大小由参数sort_buffer_size而定，当要排序的所有数据足够放入sort_buffer时，就可以像上述步骤一样，直接在sort_buffer内存中排序，但是当sort_buffer内存不够放入要排序的数据时，就需要用到外部排序（归并排序利用磁盘临时文件辅助排序）。
小结
这种排序方式把select后面的所有字段都放入sort_buffer中，如果sort_buffer不足够存放所有的数据就要用到临时文件，select后面的字段越多，用到的临时文件就越多，效率就越低。所以说，如果select后面的字段太多的话，这种排序方式效率低。
MySQL中的max_length_for_sort_data参数用来决定排序是单行数据的最大值，如果单行数据大小超过这个值，则MySQL不会采用上面的那种排序方式。
排序方式二
如果单行数据的大小超过了max_length_for_sort_data设置的值，则排序方式为：
- 初始化sort_buffer确定放入name和id
- 从city锁引上找city="西安"的记录，取id
- 回到主键索引上根据id取出name字段，放入sort_buffer
- 从city索引上取下一个记录
- 重复第3和第4步，直到遇到一个不满足city="西安"的记录
- 对sort_buffer中的数据按照name做快速排序
- 遍历sort_buffer中排好序的结果，取前1000条结果的每条结果的id，再回到主键索引上取city,name,age字段字段返回给客户端
注意最后一步，并不是把前1000条结果的city,name,age都组好了一次返回给客户端，而是边取边返回，以减小内存开销。
这种方式的一个弊端是比方式一多进行了一次回表操作，使读磁盘的次数增多了。但是优势是需要用到的临时文件数量减少了，排序的效率提高了。
方式一和方式二的比较
只有当MySQL判断到sort_buffer太小，排序过程中需要用到太多临时文件影响排序性能的时候，才会用第二种方式。也就是，内存足够大，那就使用第一种方式减少回表访问磁盘的次数。
优化
使用了order by不一定需要用到排序，如果在city索引上，name字段本来就是有序的，那就不需要再进行排序了。
可以这样做：
alter table t add index city_user(city, name);
建立city和name的联合索引，在(city, name)索引上，节点按照city有序，city值相同的节点，再按照name排序
再来看执行计划：
SQL语句执行流程变为这样：
- 从(city, name)索引上取city="西安"的记录，取id
- 回到主键索引，根据id取city,name,age字段，返回给客户端
- 从(city, name)索引上取下一个记录
- 重复第2、3步直到遇到不满足city="西安"的记录
继续优化
上一个流程有回表操作，如果建立索引如下：
alter table t add index city_user_age(city, name, age);
Using index表示使用了覆盖索引：
则SQL语句执行流程变为这样：
- 从(city, name, age)索引上找city="西安"的记录，取city, name, age返回给客户端
- 从(city, name, age)索引上取下一个记录，取city, name, age返回给客户端
- 重复第2步，直到遇到不满足city="西安"的记录
