MySQL Multi-Range Read

Posted 2020-10-03

 

mysql 5.6版本提供了很多性能优化的特性，其中之一就是 Multi-Range Read 多范围读(MRR) , 它的作用针对基于辅助/第二索引的查询，减少随机IO，并且将随机IO转化为顺序IO，提高查询效率。
【Multi-Range Read】
       在没有MRR之前,或者没有开启MRR特性时，MySQL 针对基于辅助索引的查询策略是这样的：
       select non_key_column from tb wherekey_column=x;

MySQL 执行查询的伪代码
第一步 先根据where条件中的辅助索引获取辅助索引与主键的集合，结果集为rest。
select key_column, pk_column from tb where key_column=x order by key_column 
第二步 通过第一步获取的主键来获取对应的值。
for each pk_column value in rest do:
select non_key_column from tb where pk_column=val

       由于MySQL存储数据的方式： 辅助索引的存储顺序并非与主键的顺序一致，从图中可以看出,根据辅助索引获取的主键来访问表中的数据会导致随机的IO . 不同主键不在同一个page 里面时必然导致多次IO 和随机读。

       在使用MRR优化特性的情况下，MySQL 针对基于辅助索引的查询策略是这样的：

第一步 先根据where条件中的辅助索引获取辅助索引与主键的集合，结果集为rest
      select key_column, pk_column from tb where key_column = x order by key_column 
第二步 将结果集rest放在buffer里面(read_rnd_buffer_size 大小直到buffer满了)，然后对结果集rest按照pk_column排序，得到结果集是rest_sort
第三步 利用已经排序过的结果集，访问表中的数据，此时是顺序IO.
       select non_key_column fromtb where pk_column in ( rest_sort )

       从图示MRR原理，MySQL 将根据辅助索引获取的结果集根据主键进行排序，将乱序化为有序，可以用主键顺序访问基表，将随机读转化为顺序读，多页数据记录可一次性读入或根据此次的主键范围分次读入，以减少IO操作，提高查询效率。

 

• 相关参数

      我们可以通过参数 optimizer_switch 的标记来控制是否使用MRR，当设置mrr=on时，表示启用MRR优化。mrr_cost_based 表示是否通过 cost base的方式来启用MRR.如果选择mrr=on,mrr_cost_based=off,则表示总是开启MRR优化，参数read_rnd_buffer_size 用来控制键值缓冲区的大小。

• 案例介绍

      当开启MRR时

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 (0.03 sec)

 

• MRR的适用场景

      MRR 适用于以下两种情况。

1. range access
2. ref and eq_ref access, when they are using Batched Key Access