MySQL 查询优化之 Block Nested-Loop 与 Batched Key Access Joins

发布时间:2019-03-30  栏目:MySQL  评论:0 Comments

MySQL 查询优化之 Block Nested-Loop 与 Batched Key Access Joins

在MySQL中,可以采用批量密钥访问(BKA)连接算法,该算法使用对连接表的目录访问和连续缓冲区。

BKA算法帮忙:内再三再四,外接连和半连接操作,包含嵌套外接连。

BKA的优点:越发神速的表扫描升高了连接属性。

其余,先前仅用于内接连的块嵌套循环(BNL)连接算法现已增添,可用来外连接半连接操作,包括嵌套外连接

以下部分研讨了连年缓冲区管理,它是原始BNL算法增添,增加BNL算法和BKA算法的功底。
有关半连连策略的音讯,请参见manbet手机客户端3.0,“使用半老是转换优化子查询,派生表和视图引用”

SELECT Room.RoomID, Class.Time
FROM Room
   FULL OUTER JOIN Class
   ON Room.RoomID = Class.RoomID
ORDER BY Room.RoomID;

Nested Loop Join算法

将外层表的结果集作为循环的根基数据,然后循环从该结果集每一次一条获取数据作为下二个表的过滤条件去查询数据,然后合并结果。假若有七个表join,那么相应将眼下的表的结果集作为循环数据,取结果集中的每一行再到下几个表中继续进行巡回匹配,获取结果集并赶回给客户端。

伪代码如下

for each row in t1 matching range {
  for each row in t2 matching reference key {
     for each row in t3 {
      if row satisfies join conditions,
      send to client
    }
  }
 }

 

常备的Nested-Loop
Join算法二遍只可以将一行数据传入内部存储器循环,所以外层循环结果集有多少行,那么内部存款和储蓄器循环就要执行稍微次。

Block Nested-Loop算法

MySQL
BNL算法原本只帮忙内连接,今后已辅助外连接半连接操作,包括嵌套外连接

BNL算法原理:将外层循环的行/结果集存入join
buffer,内部存款和储蓄器循环的每一行数据与一切buffer中的记录做相比,能够减掉内层循环的围观次数

举个简单的事例:外层循环结果集有一千行数据,使用NLJ算法供给扫描内层表壹仟次,但要是选择BNL算法,则先取出外层表结果集的100行存放到join
buffer,
然后用内层表的每一行数据去和那100行结果集做比较,能够三次性与100行数据开始展览相比较,那样内层表其实只须要循环一千/100=13遍,收缩了90%。

伪代码如下

for each row in t1 matching range {
   for each row in t2 matching reference key {
    store used columns from t1, t2 in join buffer
    if buffer is full {
      for each row in t3 {
         for each t1, t2 combination in join buffer {
          if row satisfies join conditions,
          send to client
        }
        }
       empty buffer
     }
   }
 }

 if buffer is not empty {
    for each row in t3 {
     for each t1, t2 combination in join buffer {
       if row satisfies join conditions,
       send to client
      }
   }
 }

 

假诺t1, t2参加join的列长度只和为s, c为两岸组合数, 那么t3表被围观的次数为

(S * C)/join_buffer_size + 1

 

扫描t3的次数随着join_buffer_size的叠加而缩短, 直到join
buffer能够容纳全部的t1, t2组成, 再增大join buffer size, query
的速度就不会再变快了。

 

optimizer_switch系统变量的block_nested_loop标明控制优化器是不是选择块嵌套循环算法。

私下认可情状下,block_nested_loop已启用。

在EXPLAIN输出中,当Extra值包含Using join buffer(Block Nested Loop)type值为ALL,index或range时,表示使用BNL。

示例

mysql> explain SELECT  a.gender, b.dept_no FROM employees a, dept_emp b WHERE a.birth_date = b.from_date;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra                                              |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | a     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 298936 |   100.00 | NULL                                               |
|  1 | SIMPLE      | b     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 331143 |    10.00 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

 

Batched Key Access 算法

对此多表join语句,当MySQL使用索引访问第贰个join表的时候,使用1个join
buffer来收集第二个操作对象生成的连锁列值。BKA创设好key后,批量传给引擎层做索引查找。key是经过M哈弗LX570接口提交给引擎的,那样,MPAJERO福睿斯使得查询更有功能。

一旦外部表扫描的是主键,那么表中的记录走访都以比较平稳的,可是只要连接的列是非主键索引,那么对于表中记录的拜访也许正是至极离散的。由此对于非主键索引的衔接,Batched
Key Access
Join算法将能大幅进步SQL的施行效用。BKA算法援助内一而再,外接连和半连接操作,包蕴嵌套外接连。

Batched Key Access Join算法的做事步骤如下:

  • 1) 将表面表中相关的列放入Join Buffer中。

  • 2) 批量的将Key(索引键值)发送到Multi-Range Read(MLANDENVISION)接口。

  • 3) Multi-Range
    Read(MKugaOdyssey)通过吸收的Key,依据其相应的ROWID实行排序,然后再开始展览数据的读取操作。

  • 4) 重返结果集给客户端。

Batched Key Access Join算法的真面目上的话照旧Simple Nested-Loops
Join算法,其发出的基准为内部表上有索引,并且该索引为非主键,并且连接须要拜访内部表主键上的目录。那时Batched
Key Access Join算法会调用Multi-Range
Read(MRubicon安德拉)接口,批量的开展索引键的匹配和主键索引上获取数据的操作,以此来拉长联接的实施功用,因为读取数据是以一一磁盘IO而不是不管三七二十一磁盘IO举办的。

使用BKA时,join_buffer_size的值定义了对存款和储蓄引擎的各种请求中批量密钥的轻重。缓冲区越大,对连年操作的左边表的逐一访问就越来越多,那可以显着升高质量。

要使用BKA,必须将optimizer_switch系统变量的batched_key_access标志设置为on。
BKA使用MTiguanXC60,因而mrr标志也亟须打开。方今,MLAND福睿斯的老本估量过于悲观。因而,mrr_cost_based也非得关闭才能选取BKA。

以下设置启用BKA:

mysql> SET optimizer_switch='mrr=on,mrr_cost_based=off,batched_key_access=on';

 

在EXPLAIN输出中,当Extra值包含Using join buffer(Batched Key Access)且类型值为refeq_ref时,表示使用BKA。

示例:

mysql> show index from employees;
+-----------+------------+----------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table     | Non_unique | Key_name       | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-----------+------------+----------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| employees |          0 | PRIMARY        |            1 | emp_no      | A         |      298936 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| employees |          1 | idx_name       |            1 | last_name   | A         |        1679 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| employees |          1 | idx_name       |            2 | first_name  | A         |      277495 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| employees |          1 | idx_birth_date |            1 | birth_date  | A         |        4758 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               |
+-----------+------------+----------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
4 rows in set (0.00 sec)


mysql> explain SELECT a.gender, b.dept_no FROM employees a, dept_emp b WHERE a.birth_date = b.from_date;
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys  | key            | key_len | ref                   | rows   | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | b     | NULL       | ALL  | NULL           | NULL           | NULL    | NULL                  | 331143 |   100.00 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | a     | NULL       | ref  | idx_birth_date | idx_birth_date | 3       | employees.b.from_date |     62 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+-------+

#使用hint,强制走bka

mysql> explain SELECT /*+ bka(a)*/ a.gender, b.dept_no FROM employees a, dept_emp b WHERE a.birth_date = b.from_date;
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+----------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys  | key            | key_len | ref                   | rows   | filtered | Extra                                  |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+----------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | b     | NULL       | ALL  | NULL           | NULL           | NULL    | NULL                  | 331143 |   100.00 | NULL                                   |
|  1 | SIMPLE      | a     | NULL       | ref  | idx_birth_date | idx_birth_date | 3       | employees.b.from_date |     62 |   100.00 | Using join buffer (Batched Key Access) |
+----+-------------+-------+------------+------+----------------+----------------+---------+-----------------------+--------+----------+----------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

 

BNL和BKA算法的优化器Hint

而外选择optimizer_switch系统变量来控制优化程序在对话范围内接纳BNL和BKA算法之外,MySQL还帮衬优化程序提醒,以便在各类语句的底子上影响优化程序。
请参见“优化程序Hint”

要动用BNL或BKA提醒为外部联接的任何内部表启用联接缓冲,必须为外部联接的拥有内部表启用联接缓冲。

manbet手机客户端3.0 1

使用qb_name

SELECT /*+ QB_NAME(qb1) MRR(@qb1 t1) BKA(@qb2) NO_MRR(@qb3t1 idx1, id2) */ ...
  FROM (SELECT /*+ QB_NAME(qb2) */ ...
  FROM (SELECT /*+ QB_NAME(qb3) */ ... FROM ...)) ...

 

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