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下推到 TiKV 的表达式列表

当 TiDB 从 TiKV 中读取数据的时候，TiDB 会尽量下推一些表达式运算到 TiKV 中，从而减少数据传输量以及 TiDB 单一节点的计算压力。本文将介绍 TiDB 已支持下推的表达式，以及如何禁止下推特定表达式。

已支持下推的表达式列表

表达式分类具体操作
逻辑运算AND (&&), OR (||), NOT (!)
比较运算<, <=, =, != (<>), >, >=, <=>, IN(), IS NULL, LIKE, IS TRUE, IS FALSE, COALESCE()
数值运算+, -, *, /, ABS(), CEIL(), CEILING(), FLOOR()
控制流运算CASE, IF(), IFNULL()
JSON运算JSON_TYPE(json_val),
JSON_EXTRACT(json_doc, path[, path] ...),
JSON_UNQUOTE(json_val),
JSON_OBJECT(key, val[, key, val] ...),
JSON_ARRAY([val[, val] ...]),
JSON_MERGE(json_doc, json_doc[, json_doc] ...),
JSON_SET(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_INSERT(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_REPLACE(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_REMOVE(json_doc, path[, path] ...)
日期运算DATE_FORMAT()

禁止特定表达式下推

当函数的计算过程由于下推而出现异常时，可通过黑名单功能禁止其下推来快速恢复业务。具体而言，你可以将上述支持的函数或运算符名加入黑名单 mysql.expr_pushdown_blacklist 中，以禁止特定表达式下推。

mysql.expr_pushdown_blacklist 的 schema 如下：

tidb> desc mysql.expr_pushdown_blacklist;
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
| Field      | Type         | Null | Key  | Default           | Extra |
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
| name       | char(100)    | NO   |      | NULL              |       |
| store_type | char(100)    | NO   |      | tikv,tiflash,tidb |       |
| reason     | varchar(200) | YES  |      | NULL              |       |
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

以上结果字段解释如下：

  • name：禁止下推的函数名。
  • store_type：用于指明希望禁止该函数下推到哪些组件进行计算。组件可选 tidb、tikv 和 tiflash。store_type 不区分大小写，如果需要禁止向多个存储引擎下推，各个存储之间需用逗号隔开。
    • store_type 为 tidb 时表示在读取 TiDB 内存表时，是否允许该函数在其他 TiDB Server 上执行。
    • store_type 为 tikv 时表示是否允许该函数在 TiKV Server 的 Coprocessor 模块中执行。
    • store_type 为 tiflash 时表示是否允许该函数在 TiFlash Server 的 Coprocessor 模块中执行。
  • reason：用于记录该函数被加入黑名单的原因。

注意：

tidb 是一种特殊的 store_type，其含义是 TiDB 内存表，比如：PERFORMANCE_SCHEMA.events_statements_summary_by_digest，属于系统表的一种，非特殊情况不用考虑这种存储引擎。

加入黑名单

执行以下步骤，可将一个或多个函数或运算符加入黑名单：

  1. 向 mysql.expr_pushdown_blacklist 插入对应的函数名或运算符名。
  2. 执行 admin reload expr_pushdown_blacklist;。

移出黑名单

执行以下步骤，可将一个或多个函数及运算符移出黑名单：

  1. 从 mysql.expr_pushdown_blacklist 表中删除对应的函数名或运算符名。
  2. 执行 admin reload expr_pushdown_blacklist;。

黑名单用法示例

以下示例首先将运算符 < 及 > 加入黑名单，然后将运算符 > 从黑名单中移出。

黑名单是否生效可以从 explain 结果中进行观察（参见如何理解 explain 结果）。

tidb> create table t(a int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| id                  | count    | task | operator info                                              |
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| TableReader_7       | 0.00     | root | data:Selection_6                                           |
| └─Selection_6       | 0.00     | cop  | gt(test.t.a, 2), lt(test.t.a, 2)                           |
|   └─TableScan_5     | 10000.00 | cop  | table:t, range:[-inf,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

tidb> insert into mysql.expr_pushdown_blacklist values('<'), ('>');
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

tidb> admin reload expr_pushdown_blacklist;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| id                  | count    | task | operator info                                              |
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| Selection_5         | 8000.00  | root | gt(test.t.a, 2), lt(test.t.a, 2)                           |
| └─TableReader_7     | 10000.00 | root | data:TableScan_6                                           |
|   └─TableScan_6     | 10000.00 | cop  | table:t, range:[-inf,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
+---------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

tidb> delete from mysql.expr_pushdown_blacklist where name = '>';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

tidb> admin reload expr_pushdown_blacklist;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+-----------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| id                    | count    | task | operator info                                              |
+-----------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
| Selection_5           | 2666.67  | root | lt(test.t.a, 2)                                            |
| └─TableReader_8       | 3333.33  | root | data:Selection_7                                           |
|   └─Selection_7       | 3333.33  | cop  | gt(test.t.a, 2)                                            |
|     └─TableScan_6     | 10000.00 | cop  | table:t, range:[-inf,+inf], keep order:false, stats:pseudo |
+-----------------------+----------+------+------------------------------------------------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

注意：

  • admin reload expr_pushdown_blacklist 只对执行该 SQL 语句的 TiDB server 生效。若需要集群中所有 TiDB server 生效，需要在每台 TiDB server 上执行该 SQL 语句。
  • 表达式黑名单功能在 v3.0.0 及以上版本中支持。
  • 在 v3.0.3 及以下版本中，不支持将某些运算符的原始名称文本（如 ">"、"+" 和 "is null"）加入黑名单中，部分运算符在黑名单中需使用别名。已支持下推的表达式中，别名与原始名不同的运算符见下表（区分大小写）。
运算符原始名称运算符别名
<lt
>gt
<=le
>=ge
=eq
!=ne
<>ne
<=>nulleq
|bitor
&&bitand
||or
!not
inin
+plus
-minus
*mul
/div
DIVintdiv
IS NULLisnull
IS TRUEistrue
IS FALSEisfalse
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