TiDB クエリ実行プランの概要

注記：
MySQL クライアントを使用して TiDB に接続する場合、出力結果を行の折り返しなしでより明確に読み取るには、 pager less -Sコマンドを使用します。次に、 EXPLAIN結果が出力された後、キーボードの右矢印→ボタンを押して、出力を水平にスクロールします。

SQL は宣言型言語です。クエリの結果がどのようになるかを表すものであり、実際にその結果を取得する方法を表すものではありません。TiDB は、テーブルを結合する順序や、潜在的なインデックスを使用できるかどうかなど、クエリを実行する可能性のあるすべての方法を考慮します。クエリ実行プランを検討するプロセスは、SQL 最適化と呼ばれます。

EXPLAIN文は、特定の文に対して選択された実行プランを示します。つまり、クエリを実行するための何百、何千もの方法を検討した後、TiDB はこのプランが最も少ないリソースを消費し、最短時間で実行されると判断します。

CREATE TABLE t (id INT NOT NULL PRIMARY KEY auto_increment, a INT NOT NULL, pad1 VARCHAR(255), INDEX(a));
INSERT INTO t VALUES (1, 1, 'aaa'),(2,2, 'bbb');
EXPLAIN SELECT * FROM t WHERE a = 1;

Query OK, 0 rows affected (0.96 sec)

Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

+-------------------------------+---------+-----------+---------------------+---------------------------------------------+
| id                            | estRows | task      | access object       | operator info                               |
+-------------------------------+---------+-----------+---------------------+---------------------------------------------+
| IndexLookUp_10                | 10.00   | root      |                     |                                             |
| ├─IndexRangeScan_8(Build)     | 10.00   | cop[tikv] | table:t, index:a(a) | range:[1,1], keep order:false, stats:pseudo |
| └─TableRowIDScan_9(Probe)     | 10.00   | cop[tikv] | table:t             | keep order:false, stats:pseudo              |
+-------------------------------+---------+-----------+---------------------+---------------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

EXPLAIN実際のクエリを実行しません。 EXPLAIN ANALYZEクエリを実行し、 EXPLAIN情報を表示するために使用できます。これは、選択された実行プランが最適ではない場合の診断に役立ちます。 EXPLAIN使用例の詳細については、次のドキュメントを参照してください。

EXPLAIN出力を理解する

以下は、上記のEXPLAINステートメントの出力を説明しています。

id 、SQL ステートメントを実行するために必要な演算子またはサブタスクの名前を示します。詳細についてはオペレーターの概要参照してください。
estRows TiDB が処理すると予想される行数の推定値を示します。この数値は、アクセス方法が主キーまたは一意のキーに基づいている場合などの辞書情報に基づく場合もあれば、CMSketch やヒストグラムなどの統計に基づく場合もあります。
taskオペレーターが作業を行っている場所を示します。詳細についてはタスクの概要参照してください。
access objectアクセスされているテーブル、パーティション、およびインデックスを示します。インデックスの列aが使用された上記のケースのように、インデックスの各部分も表示されます。これは、複合インデックスがある場合に役立ちます。
operator infoアクセスに関する追加の詳細を表示します。詳細についてはオペレーター情報の概要参照してください。

注記：

返された実行プランでは、 IndexJoinおよびApply演算子のすべてのプローブ側子ノードについて、v6.4.0 以降のestRowsの意味は、v6.4.0 より前とは異なります。

v6.4.0 より前では、 estRowsビルド側オペレータからの各行に対してプローブ側オペレータによって処理される推定行数を意味します。v6.4.0 以降では、 estRowsプローブ側オペレータによって処理される推定行数の合計を意味します。結果EXPLAIN ANALYZEに表示される実際の行数 ( actRows列で示される) は合計行数を意味するため、v6.4.0 以降では、 IndexJoinおよびApplyオペレータのプローブ側子ノードのestRowsおよびactRowsの意味は一貫しています。

例えば：

CREATE TABLE t1(a INT, b INT);
CREATE TABLE t2(a INT, b INT, INDEX ia(a));
EXPLAIN SELECT /*+ INL_JOIN(t2) */ * FROM t1 JOIN t2 ON t1.a = t2.a;
EXPLAIN SELECT (SELECT a FROM t2 WHERE t2.a = t1.b LIMIT 1) FROM t1;

-- Before v6.4.0:
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| id                              | estRows  | task      | access object         | operator info                                                                                                   |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| IndexJoin_12                    | 12487.50 | root      |                       | inner join, inner:IndexLookUp_11, outer key:test.t1.a, inner key:test.t2.a, equal cond:eq(test.t1.a, test.t2.a) |
| ├─TableReader_24(Build)         | 9990.00  | root      |                       | data:Selection_23                                                                                               |
| │ └─Selection_23                | 9990.00  | cop[tikv] |                       | not(isnull(test.t1.a))                                                                                          |
| │   └─TableFullScan_22          | 10000.00 | cop[tikv] | table:t1              | keep order:false, stats:pseudo                                                                                  |
| └─IndexLookUp_11(Probe)         | 1.25     | root      |                       |                                                                                                                 |
|   ├─Selection_10(Build)         | 1.25     | cop[tikv] |                       | not(isnull(test.t2.a))                                                                                          |
|   │ └─IndexRangeScan_8          | 1.25     | cop[tikv] | table:t2, index:ia(a) | range: decided by [eq(test.t2.a, test.t1.a)], keep order:false, stats:pseudo                                    |
|   └─TableRowIDScan_9(Probe)     | 1.25     | cop[tikv] | table:t2              | keep order:false, stats:pseudo                                                                                  |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+
| id                              | estRows  | task      | access object         | operator info                                                                |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+
| Projection_12                   | 10000.00 | root      |                       | test.t2.a                                                                    |
| └─Apply_14                      | 10000.00 | root      |                       | CARTESIAN left outer join                                                    |
|   ├─TableReader_16(Build)       | 10000.00 | root      |                       | data:TableFullScan_15                                                        |
|   │ └─TableFullScan_15          | 10000.00 | cop[tikv] | table:t1              | keep order:false, stats:pseudo                                               |
|   └─Limit_17(Probe)             | 1.00     | root      |                       | offset:0, count:1                                                            |
|     └─IndexReader_21            | 1.00     | root      |                       | index:Limit_20                                                               |
|       └─Limit_20                | 1.00     | cop[tikv] |                       | offset:0, count:1                                                            |
|         └─IndexRangeScan_19     | 1.00     | cop[tikv] | table:t2, index:ia(a) | range: decided by [eq(test.t2.a, test.t1.b)], keep order:false, stats:pseudo |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+

-- Since v6.4.0:

-- You can find that the `estRows` column values for `IndexLookUp_11`, `Selection_10`, `IndexRangeScan_8`, and `TableRowIDScan_9` since v6.4.0 are different from that before v6.4.0.
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| id                              | estRows  | task      | access object         | operator info                                                                                                   |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| IndexJoin_12                    | 12487.50 | root      |                       | inner join, inner:IndexLookUp_11, outer key:test.t1.a, inner key:test.t2.a, equal cond:eq(test.t1.a, test.t2.a) |
| ├─TableReader_24(Build)         | 9990.00  | root      |                       | data:Selection_23                                                                                               |
| │ └─Selection_23                | 9990.00  | cop[tikv] |                       | not(isnull(test.t1.a))                                                                                          |
| │   └─TableFullScan_22          | 10000.00 | cop[tikv] | table:t1              | keep order:false, stats:pseudo                                                                                  |
| └─IndexLookUp_11(Probe)         | 12487.50 | root      |                       |                                                                                                                 |
|   ├─Selection_10(Build)         | 12487.50 | cop[tikv] |                       | not(isnull(test.t2.a))                                                                                          |
|   │ └─IndexRangeScan_8          | 12500.00 | cop[tikv] | table:t2, index:ia(a) | range: decided by [eq(test.t2.a, test.t1.a)], keep order:false, stats:pseudo                                    |
|   └─TableRowIDScan_9(Probe)     | 12487.50 | cop[tikv] | table:t2              | keep order:false, stats:pseudo                                                                                  |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

-- You can find that the `estRows` column values for `Limit_17`, `IndexReader_21`, `Limit_20`, and `IndexRangeScan_19` since v6.4.0 are different from that before v6.4.0.
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+
| id                              | estRows  | task      | access object         | operator info                                                                |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+
| Projection_12                   | 10000.00 | root      |                       | test.t2.a                                                                    |
| └─Apply_14                      | 10000.00 | root      |                       | CARTESIAN left outer join                                                    |
|   ├─TableReader_16(Build)       | 10000.00 | root      |                       | data:TableFullScan_15                                                        |
|   │ └─TableFullScan_15          | 10000.00 | cop[tikv] | table:t1              | keep order:false, stats:pseudo                                               |
|   └─Limit_17(Probe)             | 10000.00 | root      |                       | offset:0, count:1                                                            |
|     └─IndexReader_21            | 10000.00 | root      |                       | index:Limit_20                                                               |
|       └─Limit_20                | 10000.00 | cop[tikv] |                       | offset:0, count:1                                                            |
|         └─IndexRangeScan_19     | 10000.00 | cop[tikv] | table:t2, index:ia(a) | range: decided by [eq(test.t2.a, test.t1.b)], keep order:false, stats:pseudo |
+---------------------------------+----------+-----------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------------+

オペレーターの概要

演算子は、クエリ結果を返す際に実行される特定のステップです。テーブルスキャン (ディスクまたは TiKV ブロックキャッシュ) を実行する演算子は次のとおりです。

TableFullScan : テーブル全体のスキャン
TableRangeScan : 指定された範囲でテーブルをスキャンします
TableRowIDScan : RowID に基づいてテーブルデータをスキャンします。通常は、インデックス読み取り操作の後に、一致するデータ行を取得します。
IndexFullScan : テーブルデータではなくインデックスがスキャンされる点を除いて、「フルテーブルスキャン」に似ています。
IndexRangeScan : 指定された範囲でインデックスをスキャンします。

TiDB は、 TiKV/ TiFlashからスキャンされたデータまたは計算結果を集約します。データ集約演算子は、次のカテゴリに分類できます。

TableReader : TiKV のTableFullScanやTableRangeScanなどの基礎となる演算子によって取得されたデータを集計します。
IndexReader : TiKV のIndexFullScanやIndexRangeScanなどの基礎となる演算子によって取得されたデータを集計します。
IndexLookUp : まず、 Build側でスキャンされた RowID (TiKV 内) を集計します。次に、 Probe側で、これらの RowID に基づいて TiKV からデータを正確に読み取ります。6 Buildには、 IndexFullScanやIndexRangeScanなどの演算子があり、 Probe側には、 TableRowIDScan演算子があります。
IndexMerge : IndexLookUpと似ていますIndexMerge IndexLookupReaderの拡張と見ることができます。8 IndexMerge複数のインデックスを同時に読み取ることをサポートしています。10 がBuildあり、 Probe 1 つありますIndexMergeの実行プロセスはIndexLookUpと同じです。

構造はツリーとして表示されますが、クエリを実行する際に、子ノードが親ノードの前に完了する必要は厳密にはありません。TiDB はクエリ内並列処理をサポートしているため、実行をより正確に説明するには、子ノードが親ノードに流れ込むとします。親、子、兄弟演算子は、クエリの一部を並列で実行する可能性があります。

前の例では、 ├─IndexRangeScan_8(Build)演算子はa(a)インデックスに一致する行の内部RowID検索します。次に、 └─TableRowIDScan_9(Probe)演算子はテーブルからこれらの行を取得します。

範囲クエリ

WHERE / HAVING / ON条件では、TiDB オプティマイザは主キークエリまたはインデックスキークエリによって返された結果を分析します。たとえば、これらの条件には、 > 、 < 、 = 、 >= 、 <=などの数値型と日付型の比較演算子や、 LIKEなどの文字型の比較演算子が含まれる場合があります。

注記：
インデックスを使用するには、条件が検索引数可能でなければなりません。たとえば、条件YEAR(date_column) < 1992インデックスを使用できませんが、 date_column < '1992-01-01では使用できます。
同じタイプのデータと文字セットと照合順序比較することをお勧めします。タイプを混在させると、追加のcast操作が必要になるか、インデックスが使用できなくなる可能性があります。
AND (交差) とOR (結合) を使用して、1 つの列の範囲クエリ条件を組み合わせることもできます。多次元複合インデックスの場合は、複数の列で条件を使用できます。たとえば、複合インデックス(a, b, c)について:
a同等のクエリである場合は、 bのクエリ範囲を計算し続けます。 bも同等のクエリである場合は、 cのクエリ範囲を計算し続けます。
それ以外の場合、 aが同等でないクエリの場合は、 aの範囲しか把握できません。

タスクの概要

現在、TiDB の計算タスクは、cop タスクとルートタスクのcop[tikv]つのカテゴリに分けられます。1 タスクは、演算子が TiKV コプロセッサ内で実行されることを示します。3 rootは、TiDB 内で完了することを示します。

SQL 最適化の目標の 1 つは、計算を可能な限り TiKV に押し下げることです。TiKV のコプロセッサーは、組み込み SQL関数(集計関数とスカラー関数を含む)、SQL LIMIT操作、インデックススキャン、およびテーブルスキャンのほとんどをサポートします。

オペレーター情報の概要

operator infoは、どの条件をプッシュダウンできたかなどの有用な情報を表示できます。

range: [1,1]クエリ（ a = 1 ）のwhere句の述語がTiKV（タスクはcop[tikv] ）にプッシュダウンされたことを示しています。
keep order:falseこのクエリのセマンティクスでは、TiKV が結果を順番に返す必要がないことを示しています。クエリが順序を要求するように変更された場合 ( SELECT * FROM t WHERE a = 1 ORDER BY idなど)、この条件はkeep order:trueになります。
stats:pseudo 、 estRowsに示されている推定値が正確ではない可能性があることを示しています。TiDB は、バックグラウンド操作の一環として定期的に統計を更新します。4 ANALYZE TABLE t実行して手動で更新することもできます。

EXPLAIN文が実行された後、異なる演算子は異なる情報を出力します。オプティマイザヒントを使用してオプティマイザの動作を制御し、それによって物理演算子の選択を制御できます。たとえば、 /*+ HASH_JOIN(t1, t2) */オプティマイザがHash Joinアルゴリズムを使用することを意味します。詳細については、オプティマイザーのヒント参照してください。