Doris 查询Sql order by 字段，索引命中

<think>我们正在讨论的是 Doris 中 order by 字段如何命中索引的问题。需要明确的是，Doris 中的索引主要是为了加速数据过滤（WHERE 条件），而排序（ORDER BY）操作本身并不直接使用索引（如前缀索引、倒排索引等）来加速。但是，Doris 的数据存储结构和索引机制可以间接影响排序的性能。下面我将详细解释： 1. **Doris 的数据存储与排序键**： - Doris 表中的数据是按照建表时指定的排序键（DUPLICATE KEY、UNIQUE KEY 或 AGGREGATE KEY）进行排序存储的[^3]。 - 排序键决定了数据在磁盘上的物理排序顺序。如果查询的 `ORDER BY` 子句与排序键的顺序一致（或前缀一致），那么数据已经按照需要的顺序存储，此时排序操作可以跳过显式的排序步骤，直接按顺序读取数据即可，这相当于“命中”了排序键的顺序。 2. **执行计划中的表现**： - 当 `ORDER BY` 字段与排序键一致（或前缀一致）时，执行计划（通过 `EXPLAIN` 命令查看）中通常不会出现 `SORT` 节点，因为数据已经有序，无需额外排序。 - 例如，如果表 `orders` 的排序键是 `(dt, user_id)`，那么以下查询： ```sql SELECT * FROM orders ORDER BY dt, user_id; ``` 执行计划中可能显示 `OLAP_SCAN` 节点后直接输出，没有 `SORT` 节点，表明利用了存储顺序。 3. **如何确保排序命中存储顺序**： - 设计表时，将经常用于排序的字段放在排序键中，并注意顺序。例如，如果经常按 `dt`（日期）和 `user_id` 排序，则排序键应包含 `(dt, user_id)`。 - 查询时，`ORDER BY` 字段的顺序应与排序键的顺序一致（或前缀一致）。比如排序键是 `(a, b, c)`，那么 `ORDER BY a, b` 或 `ORDER BY a, b, c` 可以命中，而 `ORDER BY b, a` 或 `ORDER BY a, c` 则不能命中，因为顺序不匹配。 4. **特殊情况：使用索引加速排序的过滤条件**： - 虽然 `ORDER BY` 本身不直接使用索引，但 `WHERE` 条件中的索引命中可以减少排序的数据量。例如，如果查询有过滤条件并命中了索引（如前缀索引或倒排索引），那么需要排序的数据行数会大大减少，从而间接加速排序操作。 - 例如： ```sql SELECT * FROM orders WHERE dt = '2024-01-01' ORDER BY user_id; ``` 如果排序键包含 `(dt, user_id)`，则： - `WHERE dt = '2024-01-01'` 会命中前缀索引（因为 `dt` 是排序键的第一个字段）。 - 数据在磁盘上按 `(dt, user_id)` 排序，因此满足 `dt = '2024-01-01'` 的数据已经按 `user_id` 有序，无需额外排序。 5. **执行计划验证**： - 使用 `EXPLAIN` 查看计划，确认是否有 `SORT` 节点。没有 `SORT` 节点表示排序利用了存储顺序。 - 示例： ```sql EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE dt = '2024-01-01' ORDER BY user_id; ``` 输出中如果出现 `SORT` 节点，则说明进行了显式排序；如果没有，则说明利用了存储顺序。 6. **注意事项**： - Doris 目前不支持在 `ORDER BY` 上创建单独的索引（如 B-tree 索引），排序性能完全依赖于数据存储的物理顺序。 - 如果排序字段不在排序键中，或者顺序不匹配，则 Doris 必须进行显式排序（内存排序或外排序），这可能影响性能。 **总结**： - `ORDER BY` 字段命中索引的本质是匹配表的排序键顺序。 - 设计表时，将高频排序字段加入排序键并注意顺序。 - 通过 `EXPLAIN` 验证是否避免了显式排序。 §§相关问题§§ 1. 如何设计 Doris 表的排序键以优化查询性能？ 2. Doris 中显式排序（如出现 `SORT` 节点）的性能瓶颈有哪些？ 3. 除了排序键，Doris 还有哪些机制可以加速排序操作（如 Top-N 优化）？ [^1]: 为深入了解倒排索引的加速原理，需从倒排索引内部引读写逻辑说起。在 Doris 中，从逻辑角度来看，倒排索引应用于表的列级别，而从物理存储和实现角度来看，倒排索引实际是建立在数据文件级别上的。具体如下： 写入阶段： 数据在写入数据文件的同时，也将同步写入排索引文件中，对于每个写入数据的行号，均与倒排索引中的行号一一对应的。查询阶段： 如果查询 WHERE 条件中包含已建立倒排索引的列，Doris 会自动查询索引文件，返回满足条件的行号列表，再利用 Doris 通用的行号过滤机制，跳过不必要的行和页面，只读取满足条件的行，以达到查询加速的效果。 [^2]: 如说我们现在有三个列，用户的原始表有 （k1, k2, k3） 三列，按照我们刚才讲的前缀索引，它因三个都是 int 的，所以前缀索引列为 k1, k2, k3。在实际查询中，比如从一亿个订单的中查询数据，有时候是根据订单ID、商铺ID和用户ID（k1, k2, k3）来查可以命中前缀索引，但是有时候我只以用户ID（假设是k3）作为开头来查的话，就没办法命中前缀索引，查询语句如下。 select k1, k2, k3 from table A where k3=3; [^3]: Doris MySQL SQL语法兼容性说明。01 Doris 建表语法 CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] [database.]table ( column_definition_list [, index_definition_list] ) [engine_type] [keys_type] [table_comment] [partition_info] distribution_desc [rollup_list] [properties] [extra_properties]</think>### Doris 中 ORDER BY 字段如何命中索引 在 Doris 中，`ORDER BY` 字段能否命中索引取决于**表的排序键（Prefix Index）设计**和**查询条件**的匹配程度。Doris 的排序键本质上是物理存储顺序，直接影响数据检索效率。以下是关键要点： --- ### 一、核心原理：排序键与 ORDER BY 的关系 1. **排序键即索引** Doris 的表数据按照建表时指定的排序键（如 `DUPLICATE KEY(k1,k2,k3)`）**物理有序存储**，这相当于一个聚簇索引[^3]。 - 当 `ORDER BY` 字段与排序键**顺序一致**（或前缀一致）时，Doris 可直接按存储顺序读取数据，无需额外排序。 - **示例**： 若表定义：`DUPLICATE KEY(dt, user_id)` 查询：`SELECT ... ORDER BY dt, user_id` → **命中排序键**（无显式排序操作） 2. **不匹配时的性能问题** 若 `ORDER BY` 字段与排序键顺序不一致，Doris 需进行**显式排序**（内存排序或磁盘排序），性能急剧下降[^2]。 - **反例**： 表定义：`DUPLICATE KEY(k1, k2, k3)` 查询：`SELECT ... ORDER BY k3` → **无法命中**（需全量排序） --- ### 二、让 ORDER BY 命中索引的最佳实践 #### 1. 表设计阶段：合理设置排序键 - **将高频排序字段放在排序键开头** 例如，若常按 `user_id` 排序： ```sql CREATE TABLE orders ( dt DATE, user_id BIGINT, ... ) DUPLICATE KEY(user_id, dt) -- user_id 作为排序键首字段 DISTRIBUTED BY HASH(user_id); ``` - **多字段排序时保持顺序一致** 若需按 `(dt, user_id)` 排序，排序键必须包含 `dt, user_id` 且顺序相同。 #### 2. 查询优化：利用 WHERE 条件缩小排序范围 通过 `WHERE` 条件命中索引，减少需排序的数据量： ```sql -- 表定义: DUPLICATE KEY(dt, user_id) SELECT * FROM orders WHERE dt = '2024-06-01' -- 命中前缀索引 (dt) ORDER BY user_id; -- 因数据已按 (dt, user_id) 存储，无需排序 ``` 执行计划中会出现 `OLAP_SCAN` 且无 `SORT` 节点，表明直接利用存储顺序[^1][^2]。 --- ### 三、验证是否命中索引 #### 1. 使用 `EXPLAIN` 检查执行计划 ```sql EXPLAIN SELECT ... ORDER BY user_id; ``` - **命中标志**： 计划中无 `SORT` 节点，且 `OLAP_SCAN` 包含 `key=user_id`（或排序键字段）。 - **未命中标志**： 出现 `SORT` 节点，表示需显式排序。 #### 2. 使用 `SHOW PROFILE` 分析性能 ```sql SET enable_profile = true; SELECT ... ORDER BY user_id; SHOW PROFILE; ``` 关注指标： - **`SortRows`**：显式排序的行数（为0表示命中排序键） - **`SortTime`**：排序耗时（低或0表示命中） --- ### 四、特殊场景：倒排索引与 ORDER BY - **倒排索引（如 NGram BloomFilter）** 仅加速 `WHERE` 条件（如 `LIKE` 查询），**不优化 `ORDER BY`** [^1]。 例如对 `product_name` 建倒排索引后： ```sql SELECT * FROM products WHERE product_name LIKE '%Laptop%' -- 倒排索引加速 ORDER BY price; -- 仍需显式排序 ``` --- ### 五、总结：命中 ORDER BY 索引的关键 | 条件 | 能否命中排序键 | |--------------------------|----------------| | ORDER BY 字段 = 排序键 | ✅ 直接命中 | | ORDER BY 字段 ⊂ 排序键前缀 | ✅ 部分命中 | | ORDER BY 字段 ∉ 排序键 | ❌ 需显式排序 | | ORDER BY 顺序与排序键不一致 | ❌ 需显式排序 | **优化建议**： 1. 建表时按查询频率设计排序键顺序 2. 对排序字段添加 `WHERE` 条件缩小数据集 3. 避免在 `ORDER BY` 中使用函数（如 `ORDER BY UPPER(name)`） > ⚠️ Doris **没有单独的 B-Tree 索引**，`ORDER BY` 的优化完全依赖排序键的物理存储顺序[^3]。