全字段排序和rowId排序
建表語句如下：
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;
sql語句如下：
select city,name,age from t where city='杭州' order by name limit 1000 ;
相關概念定義
sort_buffer：MySQL會給每個線程分配一塊內存區域用於排序，這塊區域叫sort_buffer。如果待排序的數據足夠存放在sort_buffer中，那么就會直接用這塊區域進行排序，算法為快速排序；如果待排序的數據超過了sort_buffer大小，會使用磁盤臨時文件來輔助排序，算法為歸並排序。
全字段排序：sort_buffer中存儲的待排序數據，包括需要返回的所有字段，比如，上面sql語句中的city,name,age，雖然只用name來排序，但是還是冗余存放了city和age的數據，排序完直接返回即可。
rowId排序：sort_buffer中存儲的待排序數據，只包括待排序字段和對應行的主鍵id，比如，上面sql語句，如果使用rowId排序，那么sort_buffer中只會存儲name和rowID字段，等到排序完畢，需要回表查詢出來需要返回的其他字段數據。
什么時候選擇全字段排序？什么時候選擇rowID排序？
當MySQL判斷，當待處理表為InnoDB磁盤表時，會優先使用全字段排序，目的是為了減少rowID排序最后需要再次回表查詢需要返回的字段的操作開銷，但是全字段排序如果需要冗余的單行數據量太大時，就不會選擇全字段排序，而選擇rowID排序。
- 如何判斷單行數據是否過大？MySQL中會使用max_length_for_sort_data來判斷。
為什么單行數據量大，就需要切換算法？
如果單行數據量太大，內存中能存儲下的行數就會變少，就需要使用更多的磁盤臨時文件來存儲，排序的性能會比較差。
內存臨時表和磁盤臨時表
看這個業務：
有一張單詞表，我們需要隨機顯示三個單詞給用戶。
建表語句和生成數據存儲過程：
mysql> CREATE TABLE `words` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`word` varchar(64) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;
delimiter ;;
create procedure idata()
begin
declare i int;
set i=0;
while i<10000 do
insert into words(word) values(concat(char(97+(i div 1000)), char(97+(i % 1000 div 100)), char(97+(i % 100 div 10)), char(97+(i % 10))));
set i=i+1;
end while;
end;;
delimiter ;
call idata();
SQL語句：
mysql> select word from words order by rand() limit 3;
注：rand() 這個函數會返回一個0~1之間的隨機小數值。
當需要使用這個隨機值來排序時，就需要使用臨時表來存儲這個隨機數據。
內存臨時表
執行過程如下：
- 首先生成Memory引擎的內存臨時表，在主鍵索引中，依次取出所有的word值，調用rand函數生成 一個隨機值，把word和隨機值存儲到臨時表中。
- 然后針對這個臨時表開始排序。使用sort_buffer並且使用rowId算法。
- 這里為什么使用rowID算法了呢？因為上面提到過的全字段排序會被優先選擇，前提是待排序的表是磁盤表；現在的待排序表為Memory引擎的內存表，雖然使用rowID，但是最后的回表查詢都是在內存中完成的，開銷大大降低，MySQL當然會選擇可以一次排序更多行的rowId算法。
磁盤臨時表
MySQL中有一個參數，tmp_table_size 這個參數限制了內存臨時表的大小，默認值是 16M。如果臨時表大於16M，就會使用磁盤臨時表來存儲臨時數據，默認是InnoDB引擎表。關於默認的InnoDB引擎表的排序過程，在上面的全字段排序和rowId排序中已經介紹過了。
新的排序算法
上面介紹過，InnoDB磁盤表，要么使用基於全內存的快排，要么基於輔助的磁盤臨時文件的歸並排序，其實在MySQL5.6之后，還引入了一種新的排序算法，優先隊列排序算法。
為什么需要這種算法？
考慮剛才的SQL語句
mysql> select word from words order by rand() limit 3;
無論是使用快排還是歸並排序，他們都是基於所有的數據進行排序。
但分析上面的sql語句，其實我們只需要排序后的前面三條數據，並且后面的排序數據在計算上來說是浪費資源的。有沒有一種算法，可以通過排序，只得到我們需要的最小的三條或者最大的三條數據，並且盡量不使用磁盤臨時文件呢？
優先隊列排序算法
優先隊列排序算法，如果執行上面的sql語句，會先從表中順序取最開始的3條數據，存儲到一個最大堆中（最大堆：堆頭永遠是容器內數據的最大值）。然后遍歷后面的所有數據，判斷當前取值和堆最大值比較，如果比堆最大值小，就把新數據入堆，並且重新排序堆中的順序，保持堆頭為最大值。
經過這種排序以后，堆中就是我們需要的前三個最小值了。
示意圖如下：
什么時候會選擇這種算法？
當存在limit字句時，並且limit需要的維護的最大堆的大小小於 sort_buffer，就會使用這個算法。