order by为什么导致索引失效

order by为什么导致索引失效

在数据库中，索引是一种用于提高查询性能的数据结构。当我们执行查询时，数据库引擎可以利用索引来快速定位满足查询条件的记录，从而提高查询效率。然而，当使用order by子句对查询结果进行排序时，有时候会导致索引失效，即无法使用索引来加速查询，从而影响性能。

为了更好地理解为什么order by会导致索引失效，我们需要了解数据库索引的工作原理。大多数数据库引擎使用B树或B+树这样的数据结构来组织索引。这些树结构允许我们在O(log n)的时间复杂度内进行查找、插入和删除操作。

当我们执行一个查询语句时，数据库引擎会根据查询条件的选择性来决定是否使用索引来加速查询。如果一个查询条件能够过滤掉大量的数据，那么使用索引往往是更快的选择。然而，在使用order by子句进行排序时，情况就会变得复杂。

当我们使用order by子句对查询结果进行排序时，数据库引擎需要按照指定的字段对结果集进行排序。如果该字段上没有索引，数据库引擎需要根据排序规则（升序或降序）对结果集进行排序。这种排序操作是非常耗时的，尤其是在数据量较大的情况下。

为了加速排序操作，数据库引擎往往会尝试利用已有的索引来避免全局排序。通常情况下，数据库引擎会选择使用覆盖索引或者索引顺序扫描来改善查询性能。

覆盖索引是指包含了所有需要查询的字段的索引。当使用覆盖索引进行查询时，数据库引擎可以直接从索引中读取所需的数据，而无需再去查找存储在数据表中的数据。这样可以减少磁盘IO操作和减少排序的时间。

索引顺序扫描是指数据库引擎按照索引的顺序遍历数据表，并根据排序规则对结果进行排序。这种方式可以减少全局排序的时间，但仍然需要遍历整个数据表。

然而，当一个字段上的排序操作无法使用覆盖索引或索引顺序扫描来进行优化时，数据库引擎就只能执行全局排序操作了。这是因为在B树或B+树结构中，数据是按照索引字段的顺序存储的，而非按照排序字段的顺序存储的。因此，如果排序字段没有索引，数据库引擎需要遍历整个数据表来获取需要排序的数据，然后再进行排序操作。

这种情况下，使用order by子句对查询结果进行排序就会导致索引失效。数据库引擎无法利用索引来加速排序操作，而是需要遍历整个数据表并进行全局排序，从而影响查询性能。

综上所述，当使用order by子句对查询结果进行排序时，如果排序字段没有索引或者无法使用覆盖索引或索引顺序扫描来进行优化，就会导致索引失效。这时，数据库引擎需要进行全局排序操作，从而降低查询性能。