MySQL - RANGE優化篇

RangeAccess使用單個索引的方式來檢索包含在一個或多個索引值區間內的錶行的子集。它也適用於單列或複合(組合)索引...mysql

單列索引

對於單列索引,索引值區間能夠方便地用WHERE語句中的相應範圍條件表示。優化器在常量傳播階段,會將一些很是量值轉換爲常量。算法

定義sql

  • 對於BTREE索引和HASH索引來講,索引的範圍優化基本上只適用於等值查詢。譬如=, <=>, IN(), IS NULL, IS NOT NULL操做符。數據庫

  • 對於HASH索引,BTREE索引一樣支持非等值查詢,譬如>, <, >=, <=, BETWEEN, !=, <>和LIKE(注意,like的常量值不能以通配符開頭)微信

  • 對於全部索引類型,多個範圍條件與 OR或 AND在一塊兒會造成一個範圍條件架構

代碼示例性能

如下是在WHERE子句中使用範圍條件進行查詢的一些示例:flex

  
    
  
  
   
   
            
   
   
  1. 優化

  2. this

SELECT * FROM t1  WHERE key_col > 1  AND key_col < 10;SELECT * FROM t1  WHERE key_col = 1  OR key_col IN (15,18,20);SELECT * FROM t1  WHERE key_col LIKE 'ab%'  OR key_col BETWEEN 'bar' AND 'foo';

提取過程

MYSQL會盡量從索引中提取範圍條件,在提取過程當中,利用索引將不能提取範圍條件的過濾掉,而後對剩下的數據進行額外的篩選

代碼示例

參考如下句子,其中key1是一個索引列,nonkey沒有索引:

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT * FROM t1 WHERE  (key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR key1 LIKE '%b')) OR  (key1 < 'bar' AND nonkey = 4) OR  (key1 < 'uux' AND key1 > 'z');

提取步驟

1.原始的 WHERE語句

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR key1 LIKE '%b')) OR(key1 < 'bar' AND nonkey = 4) OR(key1 < 'uux' AND key1 > 'z')

2.使用 TRUE 來替換不能進行範圍掃描的 nonkey=4key1 LIKE'%b',所以會產生:

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR TRUE)) OR(key1 < 'bar' AND TRUE) OR(key1 < 'uux' AND key1 > 'z')

3.摺疊始終爲真或者假的條件

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 LIKE 'abcde%' OR TRUE)     老是如此(key1 < 'uux' AND key1 > 'z')   老是假的

常數替代

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 < 'abc' AND TRUE) OR (key1 < 'bar' AND TRUE) OR (FALSE)

去除沒必要要的TRUE和 FALSE常數

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 < 'abc') OR (key1 < 'bar')

4.最後將重疊的時間間隔合併爲一個,產生用於範圍掃描的最終條件

  
    
  
  
   
   
            
   
   
(key1 < 'bar')

通常來講(和前面的例子同樣),用於範圍掃描的條件與WHERE子句相比限制性更小。MySQL會執行額外的檢查來篩選知足範圍條件但不知足WHERE子句的行。

範圍條件提取的算法能夠處理任意深度的嵌套AND / OR結構,其輸出並不依賴於條件出如今WHERE子句中的順序。

複合索引

複合索引的範圍條件是單個索引範圍條件提取的擴展

限制內存

使用系統變量 range_optimizer_max_mem_size能夠控制優化器對範圍優化時使用的內存數

  • 0 意味着不作任何限制

  • 大於0,則優化器在操做時發現超出指定限制後將會改變策略(如:全表掃描),同時還會給出如下警告,因此增長 range_optimizer_max_mem_size 值可能會提升性能。

  
    
  
  
   
   
            
   
   
Warning    3170    Memory capacity of N bytes for                   'range_optimizer_max_mem_size' exceeded. Range                   optimization was not done for this query.

範圍表達式內存估算準則

1.多個 OR組合,每一個 OR大概佔230字節,在 5.7.11以前約佔 700字節,因此慎用

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT COUNT(*) FROM tWHERE a=1 OR a=2 OR a=3 OR .. . a=N;

2. AND組合,每一個大概佔用125個字節

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT COUNT(*) FROM tWHERE a=1 AND b=1 AND c=1 ... N;

3. IN,恐怖如斯,在 IN中每一個內容就會視爲一個 OR,若是有多個IN,那麼該佔用的指數是乘積( M×N

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT COUNT(*) FROM tWHERE a IN (1,2, ..., M) AND b IN (1,2, ..., N);

行構造器

MYSQL寫法優化的一種,簡化了書寫,不過這種方式只支持 IN,目前爲止 NOT IN是不被支持的

優雅寫法

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT ... FROM t1 WHERE ( col_1, col_2 ) IN (( 'a', 'b' ), ( 'c', 'd' ));

早期寫法

  
    
  
  
   
   
            
   
   
SELECT ... FROM t1 WHERE ( col_1 = 'a' AND col_2 = 'b' )OR ( col_1 = 'c' AND col_2 = 'd' );

總結

最好的優化方案,跟着新版本走 推陳出新,新版中不只擴展更多功能,同時會增強優化力度。雖然 MySQL優化器爲咱們作了不少事情,但開發過程當中該主意還得注意。

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