MySQL5.6新特性之Multi-Range Read

一 介绍
    MySQL 5.6版本提供了很多性能优化的特性，其中之一就是 Multi-Range Read 多范围读(MRR) , 它的作用针对基于辅助/第二索引的查询，减少随机IO，并且将随机IO转化为顺序IO，提高查询效率。
二 原理 
 在没有MRR之前,或者没有开启MRR特性时，MySQL 针对基于辅助索引的查询策略是这样的：

1. select non_key_column from tb wherekey_column=x;

MySQL 执行查询的伪代码

1. 第一步 先根据where条件中的辅助索引获取辅助索引与主键的集合，结果集为rest。

2.       select key_column, pk_column from tb where key_column=x order by key_column 

3. 第二步 通过第一步获取的主键来获取对应的值。

4.       for each pk_column value in rest do:

5.        select non_key_column from tb where pk_column=val

​
由于MySQL存储数据的方式： 辅助索引的存储顺序并非与主键的顺序一致，从图中可以看出,根据辅助索引获取的主键来访问表中的数据会导致随机的IO . 不同主键不在同一个page 里面时必然导致多次IO 和随机读。

在使用MRR优化特性的情况下，MySQL 针对基于辅助索引的查询策略是这样的：

1. 第一步 先根据where条件中的辅助索引获取辅助索引与主键的集合，结果集为rest

2.       select key_column, pk_column from tb where key_column = x order by key_column 

3. 第二步 将结果集rest放在buffer里面(read_rnd_buffer_size 大小直到buffer满了)，然后对结果集rest按照pk_column排序，得到结果集是rest_sort

4. 第三步 利用已经排序过的结果集，访问表中的数据，此时是顺序IO.

5.        select non_key_column fromtb where pk_column in ( rest_sort )

​
从图示MRR原理，MySQL 将根据辅助索引获取的结果集根据主键进行排序，将乱序化为有序，可以用主键顺序访问基表，将随机读转化为顺序读，多页数据记录可一次性读入或根据此次的主键范围分次读入，以减少IO操作，提高查询效率。

三 相关参数
    我们可以通过参数 optimizer_switch 的标记来控制是否使用MRR，当设置mrr=on时，表示启用MRR优化。mrr_cost_based 表示是否通过 cost base的方式来启用MRR.如果选择mrr=on,mrr_cost_based=off,则表示总是开启MRR优化。
    参数read_rnd_buffer_size 用来控制键值缓冲区的大小。
    
四  案例介绍
当开启MRR时

1. MySQL > explain select * from tbl where tbl.key1 between 1000 and 2000;

2. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+

3. | id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                                     |

4. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+

5. | 1  | SIMPLE      | tbl   | range | key1          | key1 | 5       | NULL | 960  | Using index condition; Using MRR          |

6. +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------------------------------------+

7. 1 row in set (.03 sec)

五 MRR的使用限
   MRR 适用于以下两种情况。
   1 range access
   2 ref and eq_ref access, when they are using Batched Key Access

六  参考文章 
 《MariaDB Multi-Range Read Optimization》
 《MySQL Multi-Range Read Optimization》
 《Multi Range Read (MRR) in MySQL 5.6 and MariaDB 5.5》