innodb的统计信息对optimizer成本预估影响实例

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: mysql会依据innodb表的数据变化阈值来自动收集和计算表的统计信息(innodb_stats_auto_recalc)以供优化器使用,统计信息的收集是先通过获取一部分符合条件的索引页中的leaf page(是leaf page,不是non-leaf page)的数据,然后通过对这些采集的lea

实为吾之愚见,望诸君酌之!闻过则喜,与君共勉

第一节 innodb引擎统计信息

mysql会依据innodb表的数据变化阈值来自动收集和计算表的统计信息(innodb_stats_auto_recalc)以供优化器使用,统计信息的收集是先通过获取一部分符合条件的索引页中的leaf page(是leaf page,不是non-leaf page)的数据,然后通过对这些采集的leaf page计算估计出不同值的数量,进而估算出的信息,信息采集的准确度除了和数据本身的构成有关,还与采集page数量有关,数量越多,采集精度越准确,在mysql5.6中引入了Persistent Optimizer Statistics来解决之前的Non-Persistent Optimizer Statistics带来的一些问题,可以使用innodb_stats_persistent_sample_pages/innodb_stats_sample_pages控制采集精度,innodb_stats_sample_pages已经不推荐使用。innodb_stats_persistent_sample_pages参数是全局的,如果想单独指定某个表的采集page数量,可以使用STATS_SAMPLE_PAGES选项,采集信息结果不准确甚至过度不准确会影响执行计划的生成,造成语句的执行出现问题以至于影响数据库的正常运行,这时可能就需要手动指定采集page数量来收集准确的统计信息,矫正执行计划。查看mysql的统计信息(5.6)可以从mysql.innodb_table_stats and mysql.innodb_index_stats以及information_schema.INNODB_SYS_TABLESTATS获取,以下测试多是基于自建mysql进行

第二节 准备数据和对比测试

2.1 建测试表

CREATE TABLE `MOCK_DATA` (

  `autoid` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `first_name` varchar(50) DEFAULT NULL,

  `last_name` varchar(50) DEFAULT NULL,

  `email` varchar(50) DEFAULT NULL,

  `gender` varchar(50) DEFAULT NULL,

  `ip_address` varchar(20) DEFAULT NULL,

  PRIMARY KEY (`autoid`),

  KEY `first_name` (`first_name`),

  KEY `id` (`id`)

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=16580327 DEFAULT CHARSET=latin1

其中autoid是clustered index,first_name和id是secondary index,且id是1至1000连续的数字循环插入,

即id列只有1至1000这些数字


2.2 生成测试数据

使用mockaroo临时生成16384000行测试数据:

a7912d9f8b22c01e383e7bbf0004a61683938df0

 

2.3 查询统计信息表

00d8a9bfff5338b1d33ed8a2c68451cb88818e5d

Index_name为id的stat_value为15185,即以index列为索引,在16384000的数据里有15185个不同值(实际是1至1000个不同值),index_name索引有18368个索引页(nonleaf page+leaf page),有15985个叶子页(leaf page)

3d7b86312d6d92a864d75b98e0cff7c00eed49d7

b9b91a0cb123028aa3f0fb65f2a8085cc3998c58

该表经过统计,预估有16312847行数据,primary index有92736个索引页,除primary index外其他索引一共有40128个索引页(正好是innodb_index_stats中first_name和id索引页的和)

16d09123492d82fb3683156f353bea2ec1696c6f

Index name为id的索引其Cardinality是30377(与innodb_index_stats中的stat_value的distinct value的数值不同)

 

如上获取的一些统计信息是在innodb_stats_persistent_sample_pages20的情况下,手动analyze table MOCK_DATA生成的

 

2.4 执行查询

执行如下语句:

SET optimizer_trace="enabled=on";

EXPLAIN EXTENDED select count(1) from MOCK_DATA where id=1

865764e6f8c9ffdb91a937ea44bb7ce02560ad9a

查看INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE表的优化器追踪信息:

9b67678e40debb0d3f4b1d3e7501880efc73a986

fc030c447a079c21fc0583db70ad1e77c9a66399

以上是正常情况下的执行计划,下面进行修改统计信息数据,模拟统计信息对执行计划的影响在哪里

2.5 修改统计信息

只修改innodb_table_stats的n_rows变为10,同样执行:

SET optimizer_trace="enabled=on";

EXPLAIN EXTENDED select count(1) from MOCK_DATA where id=1

改完之后要执行flush table重新加载统计信息

如下:

bf3c867c2bf8d3cb02b12e4a356cc2858502097c

执行计划:

eaad84ff0495ea8279ac6b778ff07828c067256a

和之前的对比,执行计划有明显的变化,再次查看INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE表的优化器追踪信息:

a7a6b615e6a8abfee5ab36afd9d2b5a6dbd6d79a

abeef24daf1917c32b21b3c2cef1e4f8afae72dd

通过对比发现,虽然生成的执行计划使用的索引和access type没有错误,但是在生成过程中的cost与之前相比已经变化明显了。不准确的统计信息有很大可能对优化器的cost预估产生影响。所以我们可能有时候需要手工的进行统计信息的收集,除了统计信息还有很多情况会对optimizer的执行计划生成产生影响,比如索引的数量,索引数据的分布等等

第三节 统计信息收集

统计信息收集最常用的是analyze table  和optimize table,一般情况下这两个操作是有效的,但是也有少数情况analyze table和optimize table完全失效(获取不了准确的统计信息),即使我们知道表和索引的数据分布并非如此,我们也无法使用analyze和optimize来获取,此时可能就需要更精确的收集,拿上面的表举例子,其有16384000行数据,使用analyze 和optimize 在innodb_stats_persistent_sample_pages20的情况下,对数据量大的表和索引预估可能并不完全准确(16384000已经比较准确了),如果我们需要其预估完全准确的话(正常情况下不需要完全准确,会加重统计信息采集时间),我们可以对innodb表尝试如下两种方式:

1, 调大innodb_stats_persistent_sample_pages的值,然后再执行analyze table

2,单独设置该表的STATS_SAMPLE_PAGES数量

2.1 调整innodb_stats_persistent_sample_pages

通过如下信息:

00d8a9bfff5338b1d33ed8a2c68451cb88818e5d

因为只有一个Primary key有92634和leaf page,没有其他的unique key,这里

分别设置innodb_stats_persistent_sample_pages6000092634和92635,

然后与默认的20进行对比,如下:

1),set global innodb_stats_persistent_sample_pages=60000:

1292ba56633473e37d5bc27fc7b66eea019d5bfa

2),set global innodb_stats_persistent_sample_pages=92634:

f04dea1cb0fbac04b5748ecded093b1220ab59ae

3),set global innodb_stats_persistent_sample_pages=92635:

8b35f22db1e0810d2f7dd20c6604d02931f907fe

通过对比,当设置为92635(leaf page+1)时,数量才可以完全的准确,此时的mysql.innodb_index_stats表如下,已经很准确了,如下

c9456af4e244f97f9f3fb9bde60227878752e551

2.2 调整STATS_SAMPLE_PAGES

同样分别设置STATS_SAMPLE_PAGES6000092634和92635

1),STATS_SAMPLE_PAGES=60000

9516a00679878160d98ef466ed8ab9af7f35513d

2),STATS_SAMPLE_PAGES=92634以及STATS_SAMPLE_PAGES=92634

06b78c45649a52002303a6c0d11b5cf104a5533d

3),调整STATS_SAMPLE_PAGES设置为 65535,该参数最大为65535(STATS_SAMPLE_PAGES最大值,文档未标明,测试所得,应该是代码限制)

f78576bafd669e59ce46eb47a65013e29961dfb4

未能达到innodb_stats_persistent_sample_pages的效果,当STATS_SAMPLE_PAGES为65535时,此时innodb_index_stats的信息如下:

c5a5708af3e1ca214f856dbc148d962c75aa6502

2.3 问题延伸

如果该表除了primary key,还有一个unique key时?sample page也需要这么多吗?

2.4 测试结果

通过测试,发现默认采集20个leaf page一般情况是比较准确的,故正常情况下,我们是不需要手工干预的,可以交给mysql根据数据量的变化自动统计,太精确的采集page数量过多会造成系统的负担,只有当明确的得知统计信息错误(表中的数据分布并非如此),而且默认采集page数量使用analyze和optimize无法获取更精确的统计信息时可以尝试这样做

 

问题:为何STATS_SAMPLE_PAGES最大值代码里限制为65535暂时不清楚为何,测试所得其最大为65535

相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
目录
相关文章
|
7月前
|
SQL 关系型数据库 分布式数据库
在PolarDB中,行数评估是通过对表的统计数据、基数估计以及算子代价模型来进行估算的。
【2月更文挑战第14天】在PolarDB中,行数评估是通过对表的统计数据、基数估计以及算子代价模型来进行估算的。
152 1
|
4月前
|
SQL
慢sql治理问题之 Task 数量分布不均的问题你们是如何优化的
慢sql治理问题之 Task 数量分布不均的问题你们是如何优化的
慢sql治理问题之 Task 数量分布不均的问题你们是如何优化的
|
5月前
|
负载均衡 Java Serverless
函数计算产品使用问题之如何查看函数计算的QPS(每秒查询率)
函数计算产品作为一种事件驱动的全托管计算服务,让用户能够专注于业务逻辑的编写,而无需关心底层服务器的管理与运维。你可以有效地利用函数计算产品来支撑各类应用场景,从简单的数据处理到复杂的业务逻辑,实现快速、高效、低成本的云上部署与运维。以下是一些关于使用函数计算产品的合集和要点,帮助你更好地理解和应用这一服务。
|
6月前
|
存储 关系型数据库 分布式数据库
PolarDB产品使用问题之在处理超过5000万条记录的查询时,性能表现如何
PolarDB产品使用合集涵盖了从创建与管理、数据管理、性能优化与诊断、安全与合规到生态与集成、运维与支持等全方位的功能和服务,旨在帮助企业轻松构建高可用、高性能且易于管理的数据库环境,满足不同业务场景的需求。用户可以通过阿里云控制台、API、SDK等方式便捷地使用这些功能,实现数据库的高效运维与持续优化。
|
6月前
|
SQL 运维 关系型数据库
PolarDB产品使用问题之如果写入量大的时候更新,会有什么状况
PolarDB产品使用合集涵盖了从创建与管理、数据管理、性能优化与诊断、安全与合规到生态与集成、运维与支持等全方位的功能和服务,旨在帮助企业轻松构建高可用、高性能且易于管理的数据库环境,满足不同业务场景的需求。用户可以通过阿里云控制台、API、SDK等方式便捷地使用这些功能,实现数据库的高效运维与持续优化。
PolarDB产品使用问题之如果写入量大的时候更新,会有什么状况
预期绩效(performance expectancy)量 表
预期绩效(performance expectancy)量表是一种用于测量人们对特定任务或目标的完成可能性的自我评估工具。
224 2
|
监控 NoSQL Java
|
SQL 关系型数据库 MySQL
[MySQL优化案例]系列 — 索引、提交频率对InnoDB表写入速度的影响
[MySQL优化案例]系列 — 索引、提交频率对InnoDB表写入速度的影响
140 0
[MySQL优化案例]系列 — 索引、提交频率对InnoDB表写入速度的影响