mysql optimizer mrr_[转] MySQL 的 MRR 到底是什么？
引入
MRR，全稱「Multi-Range Read Optimization」。
簡單說：MRR 通過把「隨機磁盤讀」，轉(zhuǎn)化為「順序磁盤讀」，從而提高了索引查詢的性能。
至于：
為什么要把隨機讀轉(zhuǎn)化為順序讀？
怎么轉(zhuǎn)化的？
為什么順序讀就能提升讀取性能？
執(zhí)行一個范圍查詢：
mysql > explain select * from stu where age between 10 and 20;
+----+-------------+-------+-------+------+---------+------+------+-----------------------+
| id | select_type | table | type | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+-------+----------------+------+------+-----------------------+
| 1 | SIMPLE | stu | range | age | 5 | NULL | 960 | Using index condition |
+----+-------------+-------+-------+----------------+------+------+-----------------------+
當(dāng)這個 sql 被執(zhí)行時，MySQL 會按照下圖的方式，去磁盤讀取數(shù)據(jù)(假設(shè)數(shù)據(jù)不在數(shù)據(jù)緩沖池里)：
圖中紅色線就是整個的查詢過程，藍色線則是磁盤的運動路線。
這張圖是按照 Myisam 的索引結(jié)構(gòu)畫的，不過對于 Innodb 也同樣適用。
對于 Myisam，左邊就是字段 age 的二級索引，右邊是存儲完整行數(shù)據(jù)的地方。
先到左邊的二級索引找，找到第一條符合條件的記錄(實際上每個節(jié)點是一個頁，一個頁可以有很多條記錄，這里我們假設(shè)每個頁只有一條)，接著到右邊去讀取這條數(shù)據(jù)的完整記錄。
讀取完后，回到左邊，繼續(xù)找下一條符合條件的記錄，找到后，再到右邊讀取，這時發(fā)現(xiàn)這條數(shù)據(jù)跟上一條數(shù)據(jù)，在物理存儲位置上，離的賊遠！
咋辦，沒辦法，只能讓磁盤和磁頭一起做機械運動，去給你讀取這條數(shù)據(jù)。
第三條、第四條，都是一樣，每次讀取數(shù)據(jù)，磁盤和磁頭都得跑好遠一段路。
磁盤的簡化結(jié)構(gòu)可以看成這樣：
可以想象一下，為了執(zhí)行你這條 sql 語句，磁盤要不停的旋轉(zhuǎn)，磁頭要不停的移動，這些機械運動，都是很費時的。
10,000 RPM(Revolutions Per Minute，即轉(zhuǎn)每分) 的機械硬盤，每秒大概可以執(zhí)行 167 次磁盤讀取，所以在極端情況下，MySQL 每秒只能給你返回 167 條數(shù)據(jù)，這還不算上 CPU 排隊時間。
對于 Innodb，也是一樣的。 Innodb 是聚簇索引(cluster index)，所以只需要把右邊也換成一顆葉子節(jié)點帶有完整數(shù)據(jù)的 B+ tree 就可以了。
順序讀：一場狂風(fēng)暴雨般的革命
到這里你知道了磁盤隨機訪問是多么奢侈的事了，所以，很明顯，要把隨機訪問轉(zhuǎn)化成順序訪問：
mysql > set optimizer_switch='mrr=on';
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
mysql > explain select * from stu where age between 10 and 20;
+----+-------------+-------+-------+------+---------+------+------+----------------+
| id | select_type | table | type | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+-------+------+---------+------+------+----------------+
| 1 | SIMPLE | tbl | range | age | 5 | NULL | 960 | ...; Using MRR |
+----+-------------+-------+-------+------+---------+------+------+----------------+
我們開啟了 MRR，重新執(zhí)行 sql 語句，發(fā)現(xiàn) Extra 里多了一個「Using MRR」。
這下 MySQL 的查詢過程會變成這樣：
對于 Myisam，在去磁盤獲取完整數(shù)據(jù)之前，會先按照 rowid 排好序，再去順序的讀取磁盤。
對于 Innodb，則會按照聚簇索引鍵值排好序，再順序的讀取聚簇索引。
順序讀帶來了幾個好處：
1、磁盤和磁頭不再需要來回做機械運動；
2、可以充分利用磁盤預(yù)讀
比如在客戶端請求一頁的數(shù)據(jù)時，可以把后面幾頁的數(shù)據(jù)也一起返回，放到數(shù)據(jù)緩沖池中，這樣如果下次剛好需要下一頁的數(shù)據(jù)，就不再需要到磁盤讀取。這樣做的理論依據(jù)是計算機科學(xué)中著名的局部性原理：
當(dāng)一個數(shù)據(jù)被用到時，其附近的數(shù)據(jù)也通常會馬上被使用。
3、在一次查詢中，每一頁的數(shù)據(jù)只會從磁盤讀取一次
MySQL 從磁盤讀取頁的數(shù)據(jù)后，會把數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)緩沖池，下次如果還用到這個頁，就不需要去磁盤讀取，直接從內(nèi)存讀。
但是如果不排序，可能你在讀取了第 1 頁的數(shù)據(jù)后，會去讀取第2、3、4頁數(shù)據(jù)，接著你又要去讀取第 1 頁的數(shù)據(jù)，這時你發(fā)現(xiàn)第 1 頁的數(shù)據(jù)，已經(jīng)從緩存中被剔除了，于是又得再去磁盤讀取第 1 頁的數(shù)據(jù)。
而轉(zhuǎn)化為順序讀后，你會連續(xù)的使用第 1 頁的數(shù)據(jù)，這時候按照 MySQL 的緩存剔除機制，這一頁的緩存是不會失效的，直到你利用完這一頁的數(shù)據(jù)，由于是順序讀，在這次查詢的余下過程中，你確信不會再用到這一頁的數(shù)據(jù)，可以和這一頁數(shù)據(jù)說告辭了。
順序讀就是通過以上三個方面，最大的優(yōu)化了索引的讀取。
別忘了，索引本身就是為了減少磁盤 IO，加快查詢，而 MRR，則是把索引減少磁盤 IO 的作用，進一步放大。
一些關(guān)于這場革命的配置
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%optimizer_switch%'
和 MRR 相關(guān)的配置有兩個：
mrr: on/off
mrr_cost_based: on/off
第一個就是上面演示時用到的，用來打開 MRR 的開關(guān)：
mysql > set optimizer_switch='mrr=on';
如果你不打開，是一定不會用到 MRR 的。
另一個，則是用來告訴優(yōu)化器，要不要基于使用 MRR 的成本，考慮使用 MRR 是否值得(cost-based choice)，來決定具體的 sql 語句里要不要使用 MRR。
很明顯，對于只返回一行數(shù)據(jù)的查詢，是沒有必要 MRR 的，而如果你把 mrr_cost_based 設(shè)為 off，那優(yōu)化器就會通通使用 MRR，這在有些情況下是很 stupid 的，所以建議這個配置還是設(shè)為 on，畢竟優(yōu)化器在絕大多數(shù)情況下都是正確的。
另外還有一個配置 read_rnd_buffer_size ，是用來設(shè)置用于給 rowid 排序的內(nèi)存的大小。
顯然，MRR 在本質(zhì)上是一種用空間換時間的算法。MySQL 不可能給你無限的內(nèi)存來進行排序，如果 read_rnd_buffer 滿了，就會先把滿了的 rowid 排好序去磁盤讀取，接著清空，然后再往里面繼續(xù)放 rowid，直到 read_rnd_buffer 又達到 read_rnd_buffe 配置的上限，如此循環(huán)。
總結(jié)
你也看出來了，MRR 跟索引有很大的關(guān)系。
索引是 MySQL 對查詢做的一個優(yōu)化，把原本雜亂無章的數(shù)據(jù)，用有序的結(jié)構(gòu)組織起來，讓全表掃描變成有章可循的查詢。
而我們講的 MRR，則是 MySQL 對基于索引的查詢做的一個的優(yōu)化，可以說是對優(yōu)化的優(yōu)化了。
要優(yōu)化 MySQL 的查詢，就得先知道 MySQL 的查詢過程；而要優(yōu)化索引的查詢，則要知道 MySQL 索引的原理。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的mysql optimizer mrr_[转] MySQL 的 MRR 到底是什么？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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