《InnoDB引擎九》InnoDB关键特性-自适应哈希索引

Posted 2022-12-15 DATA数据猿

InnoDB 关键特性

  InnoDB存储引擎的关键特性包括：

• Insert Buffer (插入缓冲)
• Double Write (两次写)
• Adaptive Hash Index (自适应哈希索引)
• Async IO (异步IO)
• Flush Neighbor Page (刷新领接页)

  这些特性为InnoDB存储引擎带来了更好的性能以及更高的可靠性。

自适应哈希索引

哈希(hash)是一种非常快的查找方法，在一般情况下这种查找的时间复杂度为O(1)，即一般需要一次查找就能定位数据。而B+树的查找次数，取决于B+树的高度，在生产环境中，B+树的高度一般为3-4层，故需要3-4次的查询。

InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询。如果观察到建立哈希索引可以带来速度提升，则建立哈希索引，称之为自适应哈希索引(Adaptive Hash Index, AHI)。AHI是通过缓冲池的B+树页构造而来，因此建立的速度很快，而且不需要对整张表构建哈希索引。InnoDB存储引擎会自动根据访问频率和模式来自动的为某些热点页建立哈希索引。

AHI有一个要求，即对这个页的连续访问模式必须是一样的。例如对于(a,b)这样的联合索引页，其访问模式可以是以下情况：

• where a=xxx
• where a=xxx and b=xxx

访问模式一样指的是查询的条件一样，若交替进行上诉两种查询，那么InnoDB存储引擎不会对该页造成AHI。此外AHI还有如下要求:

• 以该模式访问100次
• 页通过该模式访问了N次，其中页=页中记录 * 1/16

根据InnoDB存放引擎官方的文档显示，启用AHI后，读取和写入速度可以提高2倍，辅助索引的连接操作性能可以提高5倍，毫无疑问，AHI是非常好的优化模式，其涉及思想是数据库自优化的(self-tuning),即无需DBA对数据库进行了人为调整。

mysql> show engine innodb status\\G;
*************************** 1. row ***************************
  Type: InnoDB
  Name:
Status:
=====================================
2022-12-02 16:58:00 0x7f5730120700 INNODB MONITOR OUTPUT
-------------------------------------
INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX
-------------------------------------
Ibuf: size 1, free list len 0, seg size 2, 0 merges
merged operations:
 insert 0, delete mark 0, delete 0
discarded operations:
 insert 0, delete mark 0, delete 0
Hash table size 34673, node heap has 2 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 1 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 1 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 2 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 3 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 2 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 2 buffer(s)
Hash table size 34673, node heap has 3 buffer(s)
0.00 hash searches/s, 0.00 non-hash searches/s

通过show engine innodb status\\G可以查看AHI的使用状况，包括AHI大小、使用情况、每秒使用AHI搜索的情况。值得注意的是，哈希索引只能用来搜索等值的查询，如select * from zxy where name='zxy';而对于其他类型的查找，比如范围查找，是不能使用哈希索引的，因此出现了non-hash searches/s的情况。通过hash search:non-hash searches可以大概了解使用哈希索引后的效率。

由于AHI是由InnoDB存储引擎控制的，因此这里的信息只供用户参考。不过用户可以通过观察show engine innodb status的结果及参数innodb_adaptive_hash_index来考虑禁用或启用此特性，默认AHI为开启状态。