MySQL5.6新特性之Multi-Range Read

一介紹
MySQL 5.6版本提供了很多效能優化的特性，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：

select non_key_column from tb wherekey_column = x ;

MySQL 執行查詢的虛擬碼

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。
select key_column , pk_column from tb where key_column = x order by key_column
第二步通過第一步獲取的主鍵來獲取對應的值。
for each pk_column value in rest do :
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優化特性 的情況下，MySQL 針對基於輔助索引的查詢策略是這樣的：

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
select key_column , pk_column from tb where key_column = x order by key_column
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
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 .
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
我們可以通過引數 optimizer_switch 的標記來控制是否使用MRR，當設定mrr=on時，表示啟用MRR優化。mrr_cost_based 表示是否通過 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優化。
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

MySQL > explain select * from tbl where tbl . key1 between 1000 and 2000 ;
+ - - - - + - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+ - - - - + - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
| 1 | SIMPLE | tbl | range | key1 | key1 | 5 | NULL | 960 | Using index condition ; Using MRR |
+ - - - - + - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
1 row in set ( . 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
《MariaDB Multi-Range Read Optimization》
《MySQL Multi-Range Read Optimization》
《Multi Range Read (MRR) in MySQL 5.6 and MariaDB 5.5》

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