ClickHouse/docs/ru/sql-reference/statements/select/order-by.md

toc_title
ORDER BY

Секция ORDER BY

Секция ORDER BY содержит список выражений, к каждому из которых также может быть приписано DESC или ASC (направление сортировки). Если ничего не приписано - это аналогично приписыванию ASC. ASC - сортировка по возрастанию, DESC - сортировка по убыванию. Обозначение направления сортировки действует на одно выражение, а не на весь список. Пример: ORDER BY Visits DESC, SearchPhrase

Строки, для которых список выражений, по которым производится сортировка, принимает одинаковые значения, выводятся в произвольном порядке, который может быть также недетерминированным (каждый раз разным). Если секция ORDER BY отсутствует, то, аналогично, порядок, в котором идут строки, не определён, и может быть недетерминированным.

Сортировка специальных значений

Существует два подхода к участию NaN и NULL в порядке сортировки:

• По умолчанию или с модификатором NULLS LAST: сначала остальные значения, затем NaN, затем NULL.
• С модификатором NULLS FIRST: сначала NULL, затем NaN, затем другие значения.

Пример

Для таблицы

┌─x─┬────y─┐
│ 1 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 2 │    2 │
│ 1 │  nan │
│ 2 │    2 │
│ 3 │    4 │
│ 5 │    6 │
│ 6 │  nan │
│ 7 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 6 │    7 │
│ 8 │    9 │
└───┴──────┘

Выполните запрос SELECT * FROM t_null_nan ORDER BY y NULLS FIRST чтобы получить:

┌─x─┬────y─┐
│ 1 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 7 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 1 │  nan │
│ 6 │  nan │
│ 2 │    2 │
│ 2 │    2 │
│ 3 │    4 │
│ 5 │    6 │
│ 6 │    7 │
│ 8 │    9 │
└───┴──────┘

При сортировке чисел с плавающей запятой NaNs отделяются от других значений. Независимо от порядка сортировки, NaNs приходят в конце. Другими словами, при восходящей сортировке они помещаются так, как будто они больше всех остальных чисел, а при нисходящей сортировке они помещаются так, как будто они меньше остальных.

Поддержка collation

Для сортировки по значениям типа String есть возможность указать collation (сравнение). Пример: ORDER BY SearchPhrase COLLATE 'tr' - для сортировки по поисковой фразе, по возрастанию, с учётом турецкого алфавита, регистронезависимо, при допущении, что строки в кодировке UTF-8. COLLATE может быть указан или не указан для каждого выражения в ORDER BY независимо. Если есть ASC или DESC, то COLLATE указывается после них. При использовании COLLATE сортировка всегда регистронезависима.

Сравнение поддерживается при использовании типов LowCardinality, Nullable, Array и Tuple.

Рекомендуется использовать COLLATE только для окончательной сортировки небольшого количества строк, так как производительность сортировки с указанием COLLATE меньше, чем обычной сортировки по байтам.

Примеры с использованием сравнения

Пример с значениями типа String:

Входная таблица:

┌─x─┬─s────┐
│ 1 │ bca  │
│ 2 │ ABC  │
│ 3 │ 123a │
│ 4 │ abc  │
│ 5 │ BCA  │
└───┴──────┘

Запрос:

SELECT * FROM collate_test ORDER BY s ASC COLLATE 'en';

Результат:

┌─x─┬─s────┐
│ 3 │ 123a │
│ 4 │ abc  │
│ 2 │ ABC  │
│ 1 │ bca  │
│ 5 │ BCA  │
└───┴──────┘

Пример со строками типа Nullable:

Входная таблица:

┌─x─┬─s────┐
│ 1 │ bca  │
│ 2 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 3 │ ABC  │
│ 4 │ 123a │
│ 5 │ abc  │
│ 6 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 7 │ BCA  │
└───┴──────┘

Запрос:

SELECT * FROM collate_test ORDER BY s ASC COLLATE 'en';

Результат:

┌─x─┬─s────┐
│ 4 │ 123a │
│ 5 │ abc  │
│ 3 │ ABC  │
│ 1 │ bca  │
│ 7 │ BCA  │
│ 6 │ ᴺᵁᴸᴸ │
│ 2 │ ᴺᵁᴸᴸ │
└───┴──────┘

Пример со строками в Array:

Входная таблица:

┌─x─┬─s─────────────┐
│ 1 │ ['Z']         │
│ 2 │ ['z']         │
│ 3 │ ['a']         │
│ 4 │ ['A']         │
│ 5 │ ['z','a']     │
│ 6 │ ['z','a','a'] │
│ 7 │ ['']          │
└───┴───────────────┘

Запрос:

SELECT * FROM collate_test ORDER BY s ASC COLLATE 'en';

Результат:

┌─x─┬─s─────────────┐
│ 7 │ ['']          │
│ 3 │ ['a']         │
│ 4 │ ['A']         │
│ 2 │ ['z']         │
│ 5 │ ['z','a']     │
│ 6 │ ['z','a','a'] │
│ 1 │ ['Z']         │
└───┴───────────────┘

Пример со строками типа LowCardinality:

Входная таблица:

┌─x─┬─s───┐
│ 1 │ Z   │
│ 2 │ z   │
│ 3 │ a   │
│ 4 │ A   │
│ 5 │ za  │
│ 6 │ zaa │
│ 7 │     │
└───┴─────┘

Запрос:

SELECT * FROM collate_test ORDER BY s ASC COLLATE 'en';

Результат:

┌─x─┬─s───┐
│ 7 │     │
│ 3 │ a   │
│ 4 │ A   │
│ 2 │ z   │
│ 1 │ Z   │
│ 5 │ za  │
│ 6 │ zaa │
└───┴─────┘

Пример со строками в Tuple:

┌─x─┬─s───────┐
│ 1 │ (1,'Z') │
│ 2 │ (1,'z') │
│ 3 │ (1,'a') │
│ 4 │ (2,'z') │
│ 5 │ (1,'A') │
│ 6 │ (2,'Z') │
│ 7 │ (2,'A') │
└───┴─────────┘

Запрос:

SELECT * FROM collate_test ORDER BY s ASC COLLATE 'en';

Результат:

┌─x─┬─s───────┐
│ 3 │ (1,'a') │
│ 5 │ (1,'A') │
│ 2 │ (1,'z') │
│ 1 │ (1,'Z') │
│ 7 │ (2,'A') │
│ 4 │ (2,'z') │
│ 6 │ (2,'Z') │
└───┴─────────┘

Деталь реализации

Если кроме ORDER BY указан также не слишком большой LIMIT, то расходуется меньше оперативки. Иначе расходуется количество памяти, пропорциональное количеству данных для сортировки. При распределённой обработке запроса, если отсутствует GROUP BY, сортировка частично делается на удалённых серверах, а на сервере-инициаторе запроса производится слияние результатов. Таким образом, при распределённой сортировке, может сортироваться объём данных, превышающий размер памяти на одном сервере.

Существует возможность выполнять сортировку во внешней памяти (с созданием временных файлов на диске), если оперативной памяти не хватает. Для этого предназначена настройка max_bytes_before_external_sort. Если она выставлена в 0 (по умолчанию), то внешняя сортировка выключена. Если она включена, то при достижении объёмом данных для сортировки указанного количества байт, накопленные данные будут отсортированы и сброшены во временный файл. После того, как все данные будут прочитаны, будет произведено слияние всех сортированных файлов и выдача результата. Файлы записываются в директорию /var/lib/clickhouse/tmp/ (по умолчанию, может быть изменено с помощью параметра tmp_path) в конфиге.

На выполнение запроса может расходоваться больше памяти, чем max_bytes_before_external_sort. Поэтому, значение этой настройки должно быть существенно меньше, чем max_memory_usage. Для примера, если на вашем сервере 128 GB оперативки, и вам нужно выполнить один запрос, то выставите max_memory_usage в 100 GB, а max_bytes_before_external_sort в 80 GB.

Внешняя сортировка работает существенно менее эффективно, чем сортировка в оперативке.

Оптимизация чтения данных

Если в списке выражений в секции ORDER BY первыми указаны те поля, по которым проиндексирована таблица, по которой строится выборка, такой запрос можно оптимизировать — для этого используйте настройку optimize_read_in_order.

Когда настройка optimize_read_in_order включена, при выполнении запроса сервер использует табличные индексы и считывает данные в том порядке, который задан списком выражений ORDER BY. Поэтому если в запросе установлен LIMIT, сервер не станет считывать лишние данные. Таким образом, запросы к большим таблицам, но имеющие ограничения по числу записей, выполняются быстрее.

Оптимизация работает при любом порядке сортировки ASC или DESC, но не работает при использовании группировки GROUP BY и модификатора FINAL.

Когда настройка optimize_read_in_order отключена, при выполнении запросов SELECT табличные индексы не используются.

Для запросов с сортировкой ORDER BY, большим значением LIMIT и условиями отбора WHERE, требующими чтения больших объемов данных, рекомендуется отключать optimize_read_in_order вручную.

Оптимизация чтения данных поддерживается в следующих движках:

• MergeTree
• Merge, Buffer и MaterializedView, работающими с таблицами MergeTree

В движке MaterializedView оптимизация поддерживается при работе с сохраненными запросами (представлениями) вида SELECT ... FROM merge_tree_table ORDER BY pk. Но оптимизация не поддерживается для запросов вида SELECT ... FROM view ORDER BY pk, если в сохраненном запросе нет секции ORDER BY.

Модификатор ORDER BY expr WITH FILL

Этот модификатор также может быть скобинирован с модификатором LIMIT ... WITH TIES

Модификатор WITH FILL может быть установлен после ORDER BY expr с опциональными параметрами FROM expr, TO expr и STEP expr. Все пропущенные значения для колонки expr будут заполнены значениями, соответствующими предполагаемой последовательности значений колонки, другие колонки будут заполнены значениями по умолчанию.

Используйте следующую конструкцию для заполнения нескольких колонок с модификатором WITH FILL с необязательными параметрами после каждого имени поля в секции ORDER BY.

ORDER BY expr [WITH FILL] [FROM const_expr] [TO const_expr] [STEP const_numeric_expr], ... exprN [WITH FILL] [FROM expr] [TO expr] [STEP numeric_expr]

WITH FILL может быть применен к полям с числовыми (все разновидности float, int, decimal) или временными (все разновидности Date, DateTime) типами. В случае применения к полям типа String недостающие значения заполняются пустой строкой. Когда не определен FROM const_expr, последовательность заполнения использует минимальное значение поля expr из ORDER BY. Когда не определен TO const_expr, последовательность заполнения использует максимальное значение поля expr из ORDER BY. Когда STEP const_numeric_expr определен, const_numeric_expr интерпретируется как есть для числовых типов, как дни для типа Date и как секунды для типа DateTime.

Когда STEP const_numeric_expr не указан, тогда используется 1.0 для числовых типов, 1 день для типа Date и 1 секунда для типа DateTime.

Пример запроса без использования WITH FILL:

SELECT n, source FROM (
   SELECT toFloat32(number % 10) AS n, 'original' AS source
   FROM numbers(10) WHERE number % 3 = 1
) ORDER BY n;

Результат:

┌─n─┬─source───┐
│ 1 │ original │
│ 4 │ original │
│ 7 │ original │
└───┴──────────┘

Тот же запрос после применения модификатора WITH FILL:

SELECT n, source FROM (
   SELECT toFloat32(number % 10) AS n, 'original' AS source
   FROM numbers(10) WHERE number % 3 = 1
) ORDER BY n WITH FILL FROM 0 TO 5.51 STEP 0.5

Результат:

┌───n─┬─source───┐
│   0 │          │
│ 0.5 │          │
│   1 │ original │
│ 1.5 │          │
│   2 │          │
│ 2.5 │          │
│   3 │          │
│ 3.5 │          │
│   4 │ original │
│ 4.5 │          │
│   5 │          │
│ 5.5 │          │
│   7 │ original │
└─────┴──────────┘

Для случая с несколькими полями ORDER BY field2 WITH FILL, field1 WITH FILL порядок заполнения будет соответствовать порядку полей в секции ORDER BY.

Пример:

SELECT 
    toDate((number * 10) * 86400) AS d1, 
    toDate(number * 86400) AS d2, 

    'original' AS source
FROM numbers(10)
WHERE (number % 3) = 1
ORDER BY
    d2 WITH FILL,
    d1 WITH FILL STEP 5;

Результат:

┌───d1───────┬───d2───────┬─source───┐
│ 1970-01-11 │ 1970-01-02 │ original │
│ 1970-01-01 │ 1970-01-03 │          │
│ 1970-01-01 │ 1970-01-04 │          │
│ 1970-02-10 │ 1970-01-05 │ original │
│ 1970-01-01 │ 1970-01-06 │          │
│ 1970-01-01 │ 1970-01-07 │          │
│ 1970-03-12 │ 1970-01-08 │ original │
└────────────┴────────────┴──────────┘

Поле d1 не заполняется и использует значение по умолчанию. Поскольку у нас нет повторяющихся значений для d2, мы не можем правильно рассчитать последователность заполнения для d1.

Cледующий запрос (с измененым порядком в ORDER BY):

SELECT
    toDate((number * 10) * 86400) AS d1,
    toDate(number * 86400) AS d2,
    'original' AS source
FROM numbers(10)
WHERE (number % 3) = 1
ORDER BY
    d1 WITH FILL STEP 5,
    d2 WITH FILL;

Результат:

┌───d1───────┬───d2───────┬─source───┐
│ 1970-01-11 │ 1970-01-02 │ original │
│ 1970-01-16 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-01-21 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-01-26 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-01-31 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-02-05 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-02-10 │ 1970-01-05 │ original │
│ 1970-02-15 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-02-20 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-02-25 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-03-02 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-03-07 │ 1970-01-01 │          │
│ 1970-03-12 │ 1970-01-08 │ original │
└────────────┴────────────┴──────────┘