优化规则与表达式下推的黑名单
本文主要介绍优化规则的黑名单与表达式下推的黑名单。
优化规则黑名单
优化规则黑名单是针对优化规则的调优手段之一，主要用于手动禁用一些优化规则。
重要的优化规则
| 优化规则 | 规则名称 | 简介 |
|---|---|---|
| 列裁剪 | column_prune | 对于上层算子不需要的列，不在下层算子输出该列，减少计算 |
| 子查询去关联 | decorrelate | 尝试对相关子查询进行改写，将其转换为普通 join 或 aggregation 计算 |
| 聚合消除 | aggregation_eliminate | 尝试消除执行计划中的某些不必要的聚合算子 |
| 投影消除 | projection_eliminate | 消除执行计划中不必要的投影算子 |
| 最大最小消除 | max_min_eliminate | 改写聚合中的 max/min 计算，转化为 order by + limit 1 |
| 谓词下推 | predicate_push_down | 尝试将执行计划中过滤条件下推到离数据源更近的算子上 |
| 外连接消除 | outer_join_eliminate | 尝试消除执行计划中不必要的 left join 或者 right join |
| 分区裁剪 | partition_processor | 将分区表查询改成为用 union all，并裁剪掉不满足过滤条件的分区 |
| 聚合下推 | aggregation_push_down | 尝试将执行计划中的聚合算子下推到更底层的计算节点 |
| TopN 下推 | topn_push_down | 尝试将执行计划中的 TopN 算子下推到离数据源更近的算子上 |
| Join 重排序 | join_reorder | 对多表 join 确定连接顺序 |
禁用优化规则
当某些优化规则在一些特殊查询中的优化结果不理想时，可以使用优化规则黑名单禁用一些优化规则。
使用方法
如果你想禁用某些规则，可以在
mysql.opt_rule_blacklist表中写入规则的名字，例如：INSERT INTO mysql.opt_rule_blacklist VALUES("join_reorder"), ("topn_push_down");执行以下 SQL 语句可让禁用规则立即生效，包括相应 TiDB Server 的所有旧链接：
ADMIN reload opt_rule_blacklist;需要解除一条规则的禁用时，需要删除表中禁用该条规则的相应数据，再执行
admin reload：DELETE FROM mysql.opt_rule_blacklist WHERE name IN ("join_reorder", "topn_push_down"); admin reload opt_rule_blacklist;
表达式下推黑名单
表达式下推黑名单是针对表达式下推的调优手段之一，主要用于对于某些存储类型手动禁用一些表达式。
已支持下推的表达式
| 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：
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。
使用方法
加入黑名单
如果要将一个或多个函数或运算符加入黑名单，执行以下步骤：
向
mysql.expr_pushdown_blacklist插入对应的函数名或运算符名以及希望禁止下推的存储引擎集合。执行
admin reload expr_pushdown_blacklist;。
移出黑名单
如果要将一个或多个函数及运算符移出黑名单，执行以下步骤：
从
mysql.expr_pushdown_blacklist表中删除对应的函数名或运算符名。执行
admin reload expr_pushdown_blacklist;。
表达式黑名单用法示例
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 TiDB 执行计划概览）。
对于以下 SQL 语句，
where条件中的a < 2和a > 2可以下推到 TiKV 进行计算。EXPLAIN SELECT * FROM t WHERE a < 2 AND a > 2;+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ | id | estRows | task | access object | operator info | +-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ | TableReader_7 | 0.00 | root | | data:Selection_6 | | └─Selection_6 | 0.00 | cop[tikv] | | gt(ssb_1.t.a, 2), lt(ssb_1.t.a, 2) | | └─TableFullScan_5 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo | +-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ 3 rows in set (0.00 sec)往
mysql.expr_pushdown_blacklist表中插入禁用表达式，并且执行admin reload expr_pushdown_blacklist。INSERT INTO mysql.expr_pushdown_blacklist VALUES('<','tikv',''), ('>','tikv','');Query OK, 2 rows affected (0.01 sec) Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0ADMIN reload expr_pushdown_blacklist;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)重新观察执行计划，发现表达式下推黑名单生效，
where条件中的<和>没有被下推到 TiKV Coprocessor 上。EXPLAIN SELECT * FROM t WHERE a < 2 and a > 2;+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ | id | estRows | task | access object | operator info | +-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ | Selection_7 | 10000.00 | root | | gt(ssb_1.t.a, 2), lt(ssb_1.t.a, 2) | | └─TableReader_6 | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_5 | | └─TableFullScan_5 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo | +-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+ 3 rows in set (0.00 sec)将某一表达式（
>大于）禁用规则从黑名单表中删除，并且执行admin reload expr_pushdown_blacklist。DELETE FROM mysql.expr_pushdown_blacklist WHERE name = '>';Query OK, 1 row affected (0.01 sec)ADMIN reload expr_pushdown_blacklist;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)重新观察执行计划，可以看到只有
>表达式被重新下推到 TiKV Coprocessor，<表达式仍然被禁用下推。EXPLAIN SELECT * FROM t WHERE a < 2 AND a > 2;+---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+ | id | estRows | task | access object | operator info | +---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+ | Selection_8 | 0.00 | root | | lt(ssb_1.t.a, 2) | | └─TableReader_7 | 0.00 | root | | data:Selection_6 | | └─Selection_6 | 0.00 | cop[tikv] | | gt(ssb_1.t.a, 2) | | └─TableFullScan_5 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo | +---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+ 4 rows in set (0.00 sec)
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