优化器的逻辑
选择索引是优化器的工作,而优化器选择索引的目的,是找到一个最优的执行方案,并用最小的代价去执行语句。在数据库里面,扫描行数是影响执行代价的因素之一。扫描的行数越少,意味着访问磁盘数据的次数越少,消耗的CPU资源越少。当然,扫描行数并不是唯一的判断标准,优化器还会结合是否使用临时表、是否排序等因素进行综合判断。
扫描行数是怎么判断的?
mysql在真正开始执行语句之前,并不能精确地知道满足这个条件的记录有多少条,而只能根据统计信息来估算记录数。
这个统计信息就是索引的“区分度”。显然,一个索引上不同的值越多,这个索引的区分度就越好。而一个索引上不同的值的个数,我们称之为“基数”。也就是说,这个基数越大,索引的区分度越好。(使用(show index from 表名) 方法可以看到一个索引的基数)。
MySQL是怎么得到索引的基数?
mysql是选择“采样统计”,采样统计的时候,InnoDB默认会选择N个数据页,统计这些页面上的不同值,得到一个平均值,然后乘以这个索引的页面数,就得到了这个索引的基数。而数据表是非持续更新的,索引统计信息也不会固定不变。所以,但变更的数据行数超过1/M的时候,会出发重新做一次索引统计。在mysql中,有两种存储索引统计的方式,可以通过设置参数innodb_stats_persistent的值来选择:
1、设置为on的时候,表示统计信息会持久化存储。这时,默认的N是20,M是10.
2、设置为off的时候,表示统计信息只存储在内存中,这时,默认的N是8,M是16。
由于是采样统计,所以不管N是20还是8,这个基数都是很容易不准的,但,这还不是全部。索引统计只是一个输入,对于一个具体的语句来说,优化器还要判断,执行这个语句本身要扫描多少行。
统计信息不对,如何修正?
既然是统计信息不对,那就修正。analyze table命令,可以用来重新统计索引信息。
索引选择异常如何处理?
大多数时候优化器都能找到正确的索引,但偶尔还是会出现以下两种情况:
1、扫描行数的估计值不准确;
2、mysql选错索引
处理方法:
1、采用force index强行选择一个索引。mysql会根据词法解析的结果分析出可以使用的索引作为候选项,然后再候选列表中依次判断每个索引需要扫描多少行。如果force index制定的索引在候选列表中,就直接选择这个索引,不再评估其他索引的执行代价。
2、修改语句,引导mysql使用我们期望的索引。例如“order by b limit 1”改成”order by b,a limit 1“。当然这并不是通用的方法,只有在有限的数据下才能提高性能。
3、在有些场景下,可以新建一个更合适的索引,来提供给优化器做选择,或删掉误用的索引。
总结:
1、对于索引统计信息不准确导致的问题,可以使用analyze table 来解决;
2、对于其他优化器误判的情况,可以在应用端用force index 来强行指定索引,也可以通过修改语句来引导优化器,还可以通过增加或者删除索引来绕过这个问题。