MySQL 如何优化 GROUP BY 和 ORDER BY？（收藏级指南）
在 SQL 优化中，GROUP BY 和 ORDER BY 是最容易导致性能“暴跌”的两个关键字。
一旦使用不当，轻则创建临时表，重则出现 filesort、磁盘 I/O 暴增。
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• 为什么 GROUP BY / ORDER BY 慢？ -
• 如何写索引让它们“飞起来”？ -
• 避免哪些坑？
一、为什么 GROUP BY / ORDER BY 很慢？
最本质的原因：
GROUP BY 和 ORDER BY 都需要排序（Sort）。
如果无法使用索引，就得用 filesort（排序算法）+ 临时表。
排序 + 临时表 = 直接慢成 PPT。
出现以下情况必慢：
1、无法使用索引排序
2、排序字段不连续（索引失效）
3、分组字段没有合适索引
4、排序字段与条件字段冲突
5、GROUP BY 使用隐式排序
6、使用 DISTINCT + ORDER BY 多字段排序
7、返回太多数据，临时文件写入磁盘
想优化，就是想办法：
尽可能让排序走索引，减少排序量，避免临时表。
二、GROUP BY 的优化策略
1）给 GROUP BY 字段建索引（最有效）
示例：
SELECT age, COUNT(*)
FROM user
GROUP BY age;
为 age 建索引：
CREATE INDEX idx_user_age ON user(age);
MySQL 会利用索引的有序性，直接完成分组，而不需要额外排序。
2）WHERE 条件字段 + GROUP BY 字段做联合索引
SELECT city, COUNT(*)
FROM user
WHERE status = 1
GROUP BY city;
此时应建：
CREATE INDEX idx_status_city ON user(status, city);
原因：
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• WHERE 过滤 first -
• GROUP BY 分组 second
顺序必须和 SQL 一致，否则无效。
3）使用 GROUP BY 时关闭默认排序
MySQL 默认会对 GROUP BY 做排序。其实很多场景不需要。
可以加：
GROUP BY city ORDER BY NULL;
减少一次排序，性能有显著提升。
4）避免 GROUP BY + ORDER BY 字段不一致
GROUP BY city
ORDER BY age
那 MySQL 必须再排一次序 → 非常慢。
如果业务允许，将其统一为同一字段。
三、ORDER BY 的优化策略
1）最关键：ORDER BY 尽量使用索引排序
要使用索引排序必须满足：
排序字段必须是同一个索引中的最左前缀
并且
排序方向一致（全部 ASC 或全部 DESC）
示例：
SELECT *
FROM user
ORDER BY age, id;
索引：
CREATE INDEX idx_age_id ON user(age, id);
排序会直接利用 B+Tree 的顺序，无需 filesort。
2）WHERE 条件字段与 ORDER BY 字段冲突，可能导致排序失效
❌ 错误示例：
WHERE city = 'beijing'
ORDER BY age
如果索引是：
(city, age)
理论上应该能用索引排序，但如果 city 过滤后只剩很少数据，优化器可能判断“排序成本更低”，而不用索引 → filesort。
解决：
✔ 强制优化器使用索引（不推荐）
✔ or 更合理的方式：减少扫描量，如分页/索引覆盖
3）减少排序字段数量
避免多字段排序，尤其是 3 个以上字段。
⚠ 越多字段 → 越不可能用上索引。
4）避免 ORDER BY RAND()
这是性能灾难！
会导致：
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• 生成随机值 -
• 对全表随机排序 -
• filesort 最慢模式
优化方法：使用主键随机 ID + limit
5）避免大数据量 ORDER BY，使用条件过滤 + 分页优化
比如：
SELECT * FROM orders ORDER BY id LIMIT 100000, 20;
这会排序十万行，再丢掉 99980 行 → 极慢。
优化方法：
SELECT *
FROM orders
WHERE id > 上一次最大ID
ORDER BY id
LIMIT 20;
利用主键范围减少排序量 → 性能可提升百倍。
四、GROUP BY + ORDER BY 同时使用时（重灾区）
最常见 SQL：
SELECT city, COUNT(*)
FROM user
GROUP BY city
ORDER BY COUNT(*) DESC;
COUNT(*) 是动态生成值 → 无法走索引 → 必然 filesort
优化：
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• 改成子查询（外层排序数据量小）
SELECT *
FROM (
SELECT city, COUNT(*) AS cnt
FROM user
GROUP BY city
) tmp
ORDER BY cnt DESC;
减少排序行数，通常可快 30%~90%。
五、总结：写 SQL 时必须记住的 8 条原则
1、 GROUP BY / ORDER BY 能走索引最优先
2、 索引顺序必须与 SQL 一致：WHERE → GROUP BY → ORDER BY
3、 GROUP BY 加 ORDER BY NULL（如果不需要排序）
4、ORDER BY 必须同向排序（都 ASC 或都 DESC）
5、多字段排序必须是最左前缀
6、避免 GROUP BY 和 ORDER BY 字段不一致
7、 大数据分页必须做分页优化（ID 范围筛选）
8、避免 filesort + 临时表（性能噩梦）