8.3.9 索引扩展的使用

InnoDB通过向其附加主键列来自动扩展每个辅助索引。考虑此 table 定义：

CREATE TABLE t1 (
  i1 INT NOT NULL DEFAULT 0,
  i2 INT NOT NULL DEFAULT 0,
  d DATE DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (i1, i2),
  INDEX k_d (d)
) ENGINE = InnoDB;

该 table 在第(i1, i2)列上定义了主键。它还在列(d)上定义了辅助索引k_d，但在内部InnoDB扩展了该索引并将其视为(d, i1, i2)列。

在确定如何以及是否使用该索引时，优化器会考虑扩展二级索引的主键列。这可以导致更有效的查询执行计划和更好的性能。

优化器可以将扩展的辅助索引用于ref，range和index_merge索引访问，松散索引扫描访问，联接和排序优化以及MIN()/MAX()优化。

以下示例显示了优化程序是否使用扩展二级索引如何影响执行计划。假设t1填充了以下行：

INSERT INTO t1 VALUES
(1, 1, '1998-01-01'), (1, 2, '1999-01-01'),
(1, 3, '2000-01-01'), (1, 4, '2001-01-01'),
(1, 5, '2002-01-01'), (2, 1, '1998-01-01'),
(2, 2, '1999-01-01'), (2, 3, '2000-01-01'),
(2, 4, '2001-01-01'), (2, 5, '2002-01-01'),
(3, 1, '1998-01-01'), (3, 2, '1999-01-01'),
(3, 3, '2000-01-01'), (3, 4, '2001-01-01'),
(3, 5, '2002-01-01'), (4, 1, '1998-01-01'),
(4, 2, '1999-01-01'), (4, 3, '2000-01-01'),
(4, 4, '2001-01-01'), (4, 5, '2002-01-01'),
(5, 1, '1998-01-01'), (5, 2, '1999-01-01'),
(5, 3, '2000-01-01'), (5, 4, '2001-01-01'),
(5, 5, '2002-01-01');

现在考虑以下查询：

EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE i1 = 3 AND d = '2000-01-01'

执行计划取决于是否使用扩展索引。

当优化器不考虑索引扩展时，它会将索引k_d仅视为(d)。查询的EXPLAIN产生以下结果：

mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE i1 = 3 AND d = '2000-01-01'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t1
         type: ref
possible_keys: PRIMARY,k_d
          key: k_d
      key_len: 4
          ref: const
         rows: 5
        Extra: Using where; Using index

当优化器考虑索引扩展时，会将k_d视为(d, i1, i2)。在这种情况下，它可以使用最左边的索引前缀(d, i1)来制定更好的执行计划：

mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE i1 = 3 AND d = '2000-01-01'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t1
         type: ref
possible_keys: PRIMARY,k_d
          key: k_d
      key_len: 8
          ref: const,const
         rows: 1
        Extra: Using index

在这两种情况下，keytable 示优化器将使用辅助索引k_d，但是EXPLAIN的输出显示了使用扩展索引的以下改进：

• key_len从 4 字节变为 8 字节，table 示键查找使用的是d和i1列，而不仅仅是d。

• ref值从const变为const,const，因为键查找使用两个键部分，而不是一个。

• rows计数从 5 减少到 1，table 示InnoDB应该需要检查较少的行才能产生结果。

• Extra的值从Using where; Using index变为Using index。这意味着可以仅使用索引读取行，而无需查阅数据行中的列。

SHOW STATUS也可以看出使用扩展索引的优化器行为上的差异：

FLUSH TABLE t1;
FLUSH STATUS;
SELECT COUNT(*) FROM t1 WHERE i1 = 3 AND d = '2000-01-01';
SHOW STATUS LIKE 'handler_read%'

前面的语句包括FLUSH TABLES和FLUSH STATUS以刷新 table 缓存并清除状态计数器。

没有索引 extensions，SHOW STATUS会产生以下结果：

+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| Handler_read_first    | 0     |
| Handler_read_key      | 1     |
| Handler_read_last     | 0     |
| Handler_read_next     | 5     |
| Handler_read_prev     | 0     |
| Handler_read_rnd      | 0     |
| Handler_read_rnd_next | 0     |
+-----------------------+-------+

使用索引 extensions，SHOW STATUS产生此结果。 Handler_read_next的值从 5 减少到 1，table 明索引的使用效率更高：

+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| Handler_read_first    | 0     |
| Handler_read_key      | 1     |
| Handler_read_last     | 0     |
| Handler_read_next     | 1     |
| Handler_read_prev     | 0     |
| Handler_read_rnd      | 0     |
| Handler_read_rnd_next | 0     |
+-----------------------+-------+

optimizer_switch系统变量的use_index_extensions标志允许控制在确定如何使用InnoDBtable 的辅助索引时优化器是否考虑主键列。默认情况下，启用use_index_extensions。要检查禁用索引扩展的使用是否可以提高性能，请使用以下语句：

SET optimizer_switch = 'use_index_extensions=off';

优化程序对索引扩展的使用受制于对索引中关键部分的数量(16)和最大密钥长度(3072 字节)的通常限制。