單部分索引的范圍訪問方法

單部分索引的范圍條件的定義如下：

• 對于這兩種BTREE和?HASH索引，使用時具有恒定值的關鍵部分的比較是一個范圍條件 = <=>,in(),is null or,is not null運營商。
• 另外，對于BTREE索引，使用時具有恒定值的關鍵部分的比較是一個范圍條件 >,<,>=,<=,between,!=,<>運營商，或者like比較，如果該參數 like是一個常數字符串不與通配符開始。
• 對于所有索引類型，多個范圍條件與范圍條件組合?or?或?AND形成范圍條件。

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以下是WHERE子句中具有范圍條件的查詢的一些示例：

SELECT * FROM t1WHERE key_col > 1AND key_col < 10;SELECT * FROM t1WHERE key_col = 1OR key_col IN (15,18,20);SELECT * FROM t1WHERE key_col LIKE 'ab%'OR key_col BETWEEN 'bar' AND 'foo';

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MySQL嘗試從WHERE每個可能索引的子句中提取范圍條件?。在提取過程期間，丟棄不能用于構建范圍條件的條件，組合產生重疊范圍的條件，并且去除產生空范圍的條件。

請考慮以下語句，其中?key1是索引列?nonkey且未編入索引：

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');

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密鑰的提取過程key1如下：

從原始WHERE條款開始：

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

刪除nonkey = 4并key1 LIKE '%b'因為它們不能用于范圍掃描。刪除它們的正確方法是用它們替換它們TRUE，這樣我們在進行范圍掃描時不會錯過任何匹配的行。用TRUE產量替換它們：

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

折疊條件始終為真或假：

• (key1 LIKE 'abcde%' OR TRUE)?總是如此

• (key1 < 'uux' AND key1 > 'z')?總是假的

用常數替換這些條件會產生：

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

刪除不必要的TRUE和?FALSE常量會產生：

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

將重疊間隔組合成一個會產生用于范圍掃描的最終條件：

(key1 < 'bar')

通常（并且如前面的示例所示），用于范圍掃描的條件比該WHERE子句的限制性更小。MySQL執行額外的檢查以過濾掉滿足范圍條件但不滿足完整WHERE子句的行。

范圍條件提取算法可以處理?任意深度的嵌套 and/or構造，其輸出不依賴于條件在WHERE子句中出現的順序?。

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多部分索引的范圍訪問方法

以下描述更詳細地說明了范圍條件如何適用于多部分索引。

• 對于HASH索引，可以使用包含相同值的每個間隔。這意味著只能為以下形式的條件生成間隔：

  key_part1 cmp const1 AND key_part2 cmp const2 AND ... AND key_partN cmp constN;

  這里const1，?const2...是常數，cmp是一個?=，?<=>或者IS NULL比較運營商，以及條件覆蓋所有指數部分。（也就是說，有一些N?條件，一個用于N-part索引的每個部分?。）例如，以下是三部分HASH索引的范圍條件?：

  key_part1 = 1 AND key_part2 IS NULL AND key_part3 = 'foo'

例子：

key_part1 = 'foo' AND key_part2 >= 10 AND key_part3 > 10

單個間隔是：

('foo',10,-inf) < (key_part1,key_part2,key_part3) < ('foo',+inf,+inf)

例子：

(key_part1 = 1 AND key_part2 < 2) OR (key_part1 > 5) 間隔是：(1,-inf) < (key_part1,key_part2) < (1,2) (5,-inf) < (key_part1,key_part2)

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例子：

key_part1 >= 1 AND key_part2 < 2 但是，事實上，條件轉換為：key_part1 >= 1 AND key_part2 IS NOT NULL

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多值比較的等價范圍優化

col_name IN(val1, ..., valN) col_name = val1 OR ... OR col_name = valN

在MySQL 8.0中，對于滿足所有這些條件的查詢，可以進行索引潛水跳過：

• 查詢用于單個表，而不是多個表的連接。

• 存在單索引FORCE INDEX索引提示。我們的想法是，如果強制使用索引，那么從潛在的索引中獲取額外開銷就無法獲得任何好處。

• 該索引不是唯一的而不是?FULLTEXT索引。

• 沒有子查詢。

• 不DISTINCT，GROUP BY或ORDER BY條款存在。

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跳過掃描范圍訪問方法

CREATE TABLE t1 (f1 INT NOT NULL, f2 INT NOT NULL, PRIMARY KEY(f1, f2)); INSERT INTO t1 VALUES(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5),(2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5); INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 5 FROM t1; INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 10 FROM t1; INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 20 FROM t1; INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 40 FROM t1; ANALYZE TABLE t1;EXPLAIN SELECT f1, f2 FROM t1 WHERE f2 > 40;

對于前面顯示的數據集，算法的運行方式如下：

獲取第一個關鍵部分（f1 = 1）的第一個不同值。

根據第一個和第二個關鍵部分構造范圍（f1 = 1 AND f2 > 40）。

執行范圍掃描。

獲取第一個關鍵部分（f1 = 2）的下一個不同值。

根據第一個和第二個關鍵部分構造范圍（f1 = 2 AND f2 > 40）。

執行范圍掃描。

行構造函數表達式的范圍優化

優化器能夠將范圍掃描訪問方法應用于此表單的查詢：

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

優化為：

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

要使優化器使用范圍掃描，查詢必須滿足以下條件：

• 只使用IN()謂詞，而不是NOT IN()。
• 在IN()謂詞的左側?，行構造函數僅包含列引用。
• 在IN()謂詞的右側?，行構造函數僅包含運行時常量，這些常量是在執行期間綁定到常量的文字或本地列引用。
• 在IN()謂詞的右側?，有多個行構造函數。

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限制內存使用范圍優化

要控制范圍優化程序可用的內存，請使用?range_optimizer_max_mem_size系統變量：

• 值為0表示“?無限制。”

• 值大于0時，優化程序會在考慮范圍訪問方法時跟蹤消耗的內存。如果要超過指定的限制，則放棄范圍訪問方法，并考慮其他方法，包括全表掃描。這可能不太理想。如果發生這種情況，會發生以下警告（N當前?range_optimizer_max_mem_size值在哪里?）：

要估計處理范圍表達式所需的內存量，請使用以下準則：

• 對于諸如以下的簡單查詢，其中有一個候選鍵用于范圍訪問方法，每個謂詞組合OR?使用大約230個字節：

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

• 類似地，對于諸如以下的查詢，每個謂詞組合AND使用大約125個字節：

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

• 對于帶in()謂詞的查詢：

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

  in()列表?中的每個文字值都?計為一個謂詞組合or。如果有兩個in()?列表，則組合的謂詞 or數是每個列表中文字值的數量的乘積。因此，與or前一種情況相結合的謂詞數?是?M×?N。

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優化總篇：https://blog.csdn.net/weixin_42749765/article/details/88223273

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總結

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