一文帶你掌握in到底走不走索引?啥情況能走啥情況不能走
in到底用不用索引感覺像一樁懸疑片!古早時期的面經,統一說不走索引,在一些程序員腦海中從此留下不可磨滅的印記。有些從業時間較長的程序員腦子里的第一反應就是不走索引,上個月我就曾經被同事這樣質疑過。
但是那是mysql5.5以前的老黃歷了,現在都到8.0+了,5.5(甚至更早)以后可以肯定的是它會走索引。但必然走索引嗎?不一定。
我搜索引擎上搜索關鍵詞 in/or 和 索引,出來一大片文章,一般都會說,in/or能走索引,但后面跟的條件個數多了就不走索引了。但問題就來了,這個多了到底是多少才算多?對于一個動態查詢的SQL,我咋知道到底走不走索引?如何量化計算呢?
這時候就語焉不詳或者直接跳過。
大名鼎鼎的《阿里巴巴JAVA開發規范》倒是一刀切。最好不超過1000。
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人家這規范只是推薦,也不是強制,是吧,不能吐槽。
而且超過1000就算用上了range級別的查詢,那可能也快不到哪里去啊,對于要求快速響應的互聯網需求來說這推薦好像沒毛病。
但這不是重點,今天的重點在于,我一定要搞清楚,在保證explain 的type為range而不是ALL全表掃描的前提下,到底select * from table where id in (1,2,3.....x)這個x能到多少。
問題
首先建一張測試表,來一步復現一下,走與不走索引的情況。
mysql
版本:5.7.19 引擎:innodb
創建一個測試表
sql
代碼解讀
復制代碼CREATE TABLE `t_person` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` varchar(10) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;
使用SQL
EXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1)
查看執行計劃
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此時表里無數據,顯示的是no matching row in const table.
少量數據
插入一條數據insert t_person (id,name) values(1,'張三')
使用SQL
EXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1)
查看執行計劃
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使用了索引,還是效率最高的const(system生產環境不可能的吧),此時id in(1)相當于 id = 1。
在in里增加點條件。
sql變成EXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1, 2)
查看執行計劃
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使用了索引,但級別下降到了range,即范圍索引。
繼續在in里增加條件。
sql變成EXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1, 2,3)
查看執行計劃
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索引級別變成了ALL,即全表掃描,其實是索引失效了。
再往表里插入兩條數據。此時總共3條數據。
scss
代碼解讀
復制代碼insert t_person (id,name) values(2,'李四')
insert t_person (id,name) values(3,'王五')
再使用sqlEXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1, 2,3)
查看執行計劃
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可以看到,隨時表數據的增加,同樣的sql執行計劃從ALL變回了range,索引又生效了。
同樣地,再增加一個in條件,EXPLAIN SELECT id, NAME FROM t_person WHERE id IN (1,2,3,4)的執行計劃又變回了ALL,這里就不放圖了。
多點數據
以上只是小打小鬧撒撒水啦,總共幾條數據,in的條件都快超過表數據了,執行計算都不用預估就知道全表掃描還好一點啦。
我再往表里插入100萬條數據。
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我先按照阿里的開發規范推薦的1000這個值作為臨界值,先使用900個條件
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再使用1100個條件
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上圖表明,這兩種情況都使用到了range范圍索引呢。
再加大劑量,直接上10萬。
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步子邁大了,咔,這下終于全表掃描了。
但是還是沒找到臨界值。
官網上尋找答案
dev.mysql.com/doc/refman/…
我在這里尋找到了一個參數,描述的倒像是相似的問題。
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這個方法說的是當使用in或or查詢時,比如where in(1,2,3),執行引擎會先預估表中的數量,表中的數量將決定使用的查詢方式,比如,如果表中只有3條數據,那么很明顯,這時候直接全表掃描。
而這個預估的方法有2種,一是dive到index中即利用索引完成元組數的估算,簡稱index dive; 二是使用索引的統計數值,進行估算.
相比這2種方式,在效果上:
- index dive: 速度慢,但能得到精確的值(MySQL的實現是數索引對應的索引項個數,所以精確)
- index statistics: 速度快,但得到的值未必精確.
但eq_range_index_dive_limit這個參數確實跟今天的主題相關系數不大。很明顯,這個值在mysql 5.7是200, 一開始的in后面的條件個數就是900,依然是走了range索引的。
stackoverflow
于是我找到了stackoverflow,在上面把msyql in count 這些關鍵詞搜了一下,沒有找到相關的問題。
然后我把問題詳細描述了一下,提了一個新的問題,沒想到啊,半個小時不到,人家就直接給我點踩,并給出了相似的已解答問題。
尷尬了。我超喜歡stackoverflow,這里的人個個都是人才。
相似的問題在這里。
stackoverflow.com/questions/7…
這位仁兄也在in的使用中也有很多問號,in的條件卡在14000左右,超過就失去了range索引。
下面高贊答案提到了一個參數,range_optimizer_max_mem_size ,一看就很有搞頭啊。
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轉到mysql官網,憑我的渣渣英語也能看明白,我知道,大概我找到答案了。
dev.mysql.com/doc/refman/…
企業微信截圖
要控制范圍優化器可用的內存,使用range_optimizer_max_mem_size系統變量:
- 值為0表示“沒有限制”。
- 當值大于0時,優化器將跟蹤在考慮范圍訪問方法時所消耗的內存。如果即將超過指定的限制,則放棄范圍訪問方法,轉而考慮其他方法,包括全表掃描。這可能不太理想。如果發生這種情況,會出現以下警告(其中N是當前的range_optimizer_max_mem_size值)。
現在事情就很簡單了。
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range_optimizer_max_mem_size默認是8M,使用同樣的SQL,in后面同樣的條件為固定的19900個,在range_optimizer_max_mem_size=8M,range_optimizer_max_mem_size=8情況下分別執行一下看效果。
range_optimizer_max_mem_size=8M時,走range索引。
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range_optimizer_max_mem_size=8時,走ALL全表掃描。
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破案了!
明明官網上就有答案,我卻三過家門而不入。
結論
in兩種情況會走全表掃描。
- in后面條件導致sql(消耗內存)大小超過range_optimizer_max_mem_size。
- in后面條件個數接近或者等于表數量,執行引擎認為此時全表掃描更加合適。
推而廣之,or也是一樣的道理。其它> >= < <= BETWEEN AND應該也是同樣的道理。因為它們歸根結底都是范圍查詢。
- or 的情況
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- > <的情況
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當然,總體來說,in后面條件越少越好,假設一張表有1000萬條數據,in后面的條件有10000個,這時候就算走了range索引,估計效率也好不到哪里。