【MySQL】MySQL5.6新特性之Multi-Range Read

楊奇龍發表於2015-05-27
一 介紹
    MySQL 5.6版本提供了很多效能最佳化的特性,其中之一就是 Multi-Range Read 多範圍讀(MRR) , 它的作用針對基於輔助/第二索引的查詢,減少隨機IO,並且將隨機IO轉化為順序IO,提高查詢效率。
二 原理 
 在沒有MRR之前,或者沒有開啟MRR特性時,MySQL 針對基於輔助索引的查詢策略是這樣的:
  1. select non_key_column from tb wherekey_column=x;
MySQL 執行查詢的虛擬碼
  1. 第一步 先根據where條件中的輔助索引獲取輔助索引與主鍵的集合,結果集為rest。
  2.       select key_column, pk_column from tb where key_column=x order by key_column
  3. 第二步 透過第一步獲取的主鍵來獲取對應的值。
  4.       for each pk_column value in rest do:
  5.        select non_key_column from tb where pk_column=val

由於MySQL儲存資料的方式: 輔助索引的儲存順序並非與主鍵的順序一致,從圖中可以看出,根據輔助索引獲取的主鍵來訪問表中的資料會導致隨機的IO . 不同主鍵不在同一個page 裡面時必然導致多次IO 和隨機讀。

在使用MRR最佳化特性的情況下,MySQL 針對基於輔助索引的查詢策略是這樣的:
  1. 第一步 先根據where條件中的輔助索引獲取輔助索引與主鍵的集合,結果集為rest
  2.       select key_column, pk_column from tb where key_column = x order by key_column
  3. 第二步 將結果集rest放在buffer裡面(read_rnd_buffer_size 大小直到buffer滿了),然後對結果集rest按照pk_column排序,得到結果集是rest_sort
  4. 第三步 利用已經排序過的結果集,訪問表中的資料,此時是順序IO.
  5.        select non_key_column fromtb where pk_column in ( rest_sort )

從圖示MRR原理,MySQL 將根據輔助索引獲取的結果集根據主鍵進行排序,將亂序化為有序,可以用主鍵順序訪問基表,將隨機讀轉化為順序讀,多頁資料記錄可一次性讀入或根據此次的主鍵範圍分次讀入,以減少IO操作,提高查詢效率。

三 相關引數

    我們可以透過引數 optimizer_switch 的標記來控制是否使用MRR,當設定mrr=on時,表示啟用MRR最佳化。mrr_cost_based 表示是否透過 cost base的方式來啟用MRR.如果選擇mrr=on,mrr_cost_based=off,則表示總是開啟MRR最佳化。
    引數read_rnd_buffer_size 用來控制鍵值緩衝區的大小。
    
四  案例介紹
當開啟MRR時

  1. MySQL > explain select * from tbl where tbl.key1 between 1000 and 2000;
  2. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+
  3. | id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                                     |
  4. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+
  5. | 1  | SIMPLE      | tbl   | range | key1          | key1 | 5       | NULL | 960  | Using index condition; Using MRR          |
  6. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+
  7. 1 row in set (0.03 sec)
五 MRR的使用限
   MRR 適用於以下兩種情況。
   1 range access
   2 ref and eq_ref access, when they are using Batched Key Access

六  參考文章 

 《MySQL Multi-Range Read Optimization》
 《Multi Range Read (MRR) in MySQL 5.6 and MariaDB 5.5》 

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