インデックスマージを使用したステートメントの説明

インデックスマージは、テーブルにアクセスするために TiDB v4.0 で導入された方法です。この方法を使用すると、TiDB オプティマイザーはテーブルごとに複数のインデックスを使用し、各インデックスから返された結果をマージできます。一部のシナリオでは、この方法を使用すると、テーブル全体のスキャンが回避されるため、クエリがより効率的になります。

TiDB におけるインデックスのマージには、交差型と共用体型の 2 種類があります。前者は式ANDに、後者は式ORに適用されます。ユニオン型のインデックスマージは、TiDB v4.0 で実験的機能として導入され、v5.4.0 で GA になりました。交差タイプは TiDB v6.5.0 で導入され、 USE_INDEX_MERGEヒントが指定されている場合にのみ使用できます。

インデックスマージを有効にする

v5.4.0 以降の TiDB バージョンでは、デフォルトでインデックスマージが有効になっています。その他の状況では、インデックスマージが有効になっていない場合、変数tidb_enable_index_mergeからONを設定してこの機能を有効にする必要があります。

SET session tidb_enable_index_merge = ON;

例

CREATE TABLE t(a int, b int, c int, d int, INDEX idx_a(a), INDEX idx_b(b), INDEX idx_c(c), INDEX idx_d(d));

EXPLAIN SELECT /*+ NO_INDEX_MERGE() */ * FROM t WHERE a = 1 OR b = 1;

+-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------+
| id                      | estRows  | task      | access object | operator info                        |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------+
| TableReader_7           | 19.99    | root      |               | data:Selection_6                     |
| └─Selection_6           | 19.99    | cop[tikv] |               | or(eq(test.t.a, 1), eq(test.t.b, 1)) |
|   └─TableFullScan_5     | 10000.00 | cop[tikv] | table:t       | keep order:false, stats:pseudo       |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------+
EXPLAIN SELECT /*+ USE_INDEX_MERGE(t) */ * FROM t WHERE a > 1 OR b > 1;
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+
| id                            | estRows | task      | access object           | operator info                                  |
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+
| IndexMerge_8                  | 5555.56 | root      |                         | type: union                                    |
| ├─IndexRangeScan_5(Build)     | 3333.33 | cop[tikv] | table:t, index:idx_a(a) | range:(1,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
| ├─IndexRangeScan_6(Build)     | 3333.33 | cop[tikv] | table:t, index:idx_b(b) | range:(1,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
| └─TableRowIDScan_7(Probe)     | 5555.56 | cop[tikv] | table:t                 | keep order:false, stats:pseudo                 |
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+

前のクエリでは、フィルター条件はWHERE句で、結合子としてORを使用します。インデックスマージを使用しない場合、テーブルごとに 1 つのインデックスしか使用できません。 a = 1をインデックスaにプッシュすることはできません。 b = 1をインデックスbにプッシュすることもできません。 tに大量のデータが存在する場合、全表スキャンは非効率的です。このようなシナリオを処理するために、テーブルにアクセスするためのインデックスマージが TiDB に導入されました。

前のクエリの場合、オプティマイザはユニオンタイプのインデックスマージを選択してテーブルにアクセスします。インデックスマージにより、オプティマイザはテーブルごとに複数のインデックスを使用し、各インデックスによって返された結果をマージし、前の出力で後者の実行計画を生成できます。

出力では、 operator info of IndexMerge_8演算子のtype: union情報は、この演算子がユニオンタイプのインデックスマージであることを示しています。 3 つの子ノードがあります。 IndexRangeScan_5とIndexRangeScan_6は範囲に従って条件を満たすRowID秒をスキャンし、 TableRowIDScan_7オペレーターはこれらのRowID秒に従って条件を満たすすべてのデータを正確に読み取ります。

IndexRangeScan / TableRangeScanなどの特定の範囲のデータに対して実行されるスキャン操作の場合、結果のoperator info列には、 IndexFullScan / TableFullScanなどの他のスキャン操作と比較して、スキャン範囲に関する追加情報が含まれます。上記の例では、 IndexRangeScan_13演算子のrange:(1,+inf]は、演算子が 1 から正の無限大までデータをスキャンすることを示します。

EXPLAIN SELECT /*+ NO_INDEX_MERGE() */ * FROM t WHERE a > 1 AND b > 1 AND c = 1;  -- Does not use index merge

+--------------------------------+---------+-----------+-------------------------+---------------------------------------------+
| id                             | estRows | task      | access object           | operator info                               |
+--------------------------------+---------+-----------+-------------------------+---------------------------------------------+
| IndexLookUp_19                 | 1.11    | root      |                         |                                             |
| ├─IndexRangeScan_16(Build)     | 10.00   | cop[tikv] | table:t, index:idx_c(c) | range:[1,1], keep order:false, stats:pseudo |
| └─Selection_18(Probe)          | 1.11    | cop[tikv] |                         | gt(test.t.a, 1), gt(test.t.b, 1)            |
|   └─TableRowIDScan_17          | 10.00   | cop[tikv] | table:t                 | keep order:false, stats:pseudo              |
+--------------------------------+---------+-----------+-------------------------+---------------------------------------------+

EXPLAIN SELECT /*+ USE_INDEX_MERGE(t, idx_a, idx_b, idx_c) */ * FROM t WHERE a > 1 AND b > 1 AND c = 1;  -- Uses index merge
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+
| id                            | estRows | task      | access object           | operator info                                  |
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+
| IndexMerge_9                  | 1.11    | root      |                         | type: intersection                             |
| ├─IndexRangeScan_5(Build)     | 3333.33 | cop[tikv] | table:t, index:idx_a(a) | range:(1,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
| ├─IndexRangeScan_6(Build)     | 3333.33 | cop[tikv] | table:t, index:idx_b(b) | range:(1,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
| ├─IndexRangeScan_7(Build)     | 10.00   | cop[tikv] | table:t, index:idx_c(c) | range:[1,1], keep order:false, stats:pseudo    |
| └─TableRowIDScan_8(Probe)     | 1.11    | cop[tikv] | table:t                 | keep order:false, stats:pseudo                 |
+-------------------------------+---------+-----------+-------------------------+------------------------------------------------+

前の例から、フィルタ条件がコネクタとしてANDを使用するWHERE句であることがわかります。インデックスマージが有効になる前は、オプティマイザーは 3 つのインデックス ( idx_a 、 idx_b 、またはidx_c ) のうちの 1 つしか選択できません。

フィルター条件のいずれかの選択性が低い場合、オプティマイザーは対応するインデックスを直接選択して、理想的な実行効率を実現します。ただし、データ分布が次の 3 つの条件をすべて満たしている場合は、交差型インデックスマージの使用を検討できます。

テーブル全体のデータサイズが大きく、テーブル全体を直接読み込むのは非効率です。
3 つのフィルター条件のそれぞれについて、それぞれの選択性が非常に高いため、単一のインデックスを使用するIndexLookUpの実行効率は理想的ではありません。
3 つのフィルター条件の全体的な選択性は低くなります。

交差タイプのインデックスマージを使用してテーブルにアクセスする場合、オプティマイザーは、テーブルで複数のインデックスを使用することを選択し、各インデックスによって返された結果をマージして、前の出力例の後者のIndexMergeの実行プランを生成できます。 operator info of IndexMerge_9演算子のtype: intersection情報は、この演算子が交差タイプのインデックスマージであることを示します。実行計画の他の部分は、前述のユニオンタイプのインデックスマージの例と同様です。

ノート：
インデックスマージ機能は、v5.4.0 からデフォルトで有効になっています。つまり、 tidb_enable_index_mergeはONです。
tidb_enable_index_mergeの設定に関係なく、SQL ヒントUSE_INDEX_MERGEを使用して、オプティマイザーにインデックスマージを強制的に適用させることができます。フィルター条件にプッシュダウンできない式が含まれている場合にインデックスマージを有効にするには、SQL ヒントUSE_INDEX_MERGEを使用する必要があります。
オプティマイザーがクエリプランに対して単一のインデックススキャン方法 (全テーブルスキャン以外) を選択できる場合、オプティマイザーは自動的にインデックスマージを使用しません。オプティマイザがインデックスマージを使用するには、オプティマイザヒントを使用する必要があります。
現時点では、インデックスマージは一時テーブルではサポートされていません。
交差タイプの索引マージは、オプティマイザーによって自動的に選択されることはありません。選択するには、 USE_INDEX_MERGEヒントを使用してテーブル名とインデックス名を指定する必要があります。

インデックス マージを使用したステートメントの説明

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例

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