Mysql 使用不正确的索引

似乎是 orderby 引起的
这里有两个很好的文章
http://seanlook.com/2017/10/26/mysql-bad-plan-order_by-limit/
http://mysql.taobao.org/monthly/2015/11/10/

taobao 的这个页面似乎访问不了？？
从 cache 里看到下面信息

MySQL · 捉虫动态 · order by limit 造成优化器选择索引错误

问题描述

bug 触发条件如下：

优化器先选择了 where 条件中字段的索引，该索引过滤性较好；
SQL 中必须有 order by limit 从而引导优化器尝试使用 order by 字段上的索引进行优化，最终因代价问题没有成功。

复现case

表结构

create table t1(
id int auto_increment primary key,
a int, b int, c int,
key iabc (a, b, c),
key ic (c)
) engine = innodb;
构造数据

insert into t1 select null,null,null,null;
insert into t1 select null,null,null,null from t1;
insert into t1 select null,null,null,null from t1;
insert into t1 select null,null,null,null from t1;
insert into t1 select null,null,null,null from t1;
insert into t1 select null,null,null,null from t1;
update t1 set a = id / 2, b = id / 4, c = 6 - id / 8;

触发SQL

mysql> explain select id from t1 where a<3 and b in (1, 13) and c>=3 order by c limit 2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: index
possible_keys: iabc,ic
key: iabc
key_len: 15
ref: NULL
rows: 32
Extra: Using where; Using index; Using filesort
使用 force index 可以选择过滤性好的索引

mysql> explain select id from t1 force index(iabc) where a<3 and b in (1, 13) and c>=3 order by c limit 2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: range
possible_keys: iabc
key: iabc
key_len: 5
ref: NULL
rows: 3
Extra: Using where; Using index; Using filesort

问题分析

optimizer_trace 可以帮助分析这个问题。

SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE\G

            "range_scan_alternatives": [
              {
                "index": "iabc",
                "ranges": [
                  "NULL < a < 3"
                ],
                "index_dives_for_eq_ranges": true,
                "rowid_ordered": false,
                "using_mrr": false,
                "index_only": true,
                "rows": 3,
                "cost": 1.6146,
                "chosen": true
              },
              {
                "index": "ic",
                "ranges": [
                  "3 <= c"
                ],
                "index_dives_for_eq_ranges": true,
                "rowid_ordered": false,
                "using_mrr": false,
                "index_only": false,
                "rows": 17,
                "cost": 21.41,
                "chosen": false,
                "cause": "cost"
              }
            ],

range_scan_alternatives 计算 range_scan，各个索引的开销，从上面的结果可以看出，联合索引 iabc 开销较小，应该选择 iabc。

    "considered_execution_plans": [
      {
        "plan_prefix": [
        ],
        "table": "`t1`",
        "best_access_path": {
          "considered_access_paths": [
            {
              "access_type": "range",
              "rows": 3,
              "cost": 2.2146,
              "chosen": true
            }
          ]
        },
        "cost_for_plan": 2.2146,
        "rows_for_plan": 3,
        "chosen": true
      }
    ]

considered_execution_plans 表索引选择过程，access_type 是 range，rows_for_plan=3，到这里为止，执行计划还是符合预期的。

  {
    "clause_processing": {
      "clause": "ORDER BY",
      "original_clause": "`t1`.`c`",
      "items": [
        {
          "item": "`t1`.`c`"
        }
      ],
      "resulting_clause_is_simple": true,
      "resulting_clause": "`t1`.`c`"
    }
  },
  {
    "refine_plan": [
      {
        "table": "`t1`",
        "access_type": "index_scan"
      }
    ]
  },
  {
    "reconsidering_access_paths_for_index_ordering": {
      "clause": "ORDER BY",
      "index_order_summary": {
        "table": "`t1`",
        "index_provides_order": false,
        "order_direction": "undefined",
        "index": "unknown",
        "plan_changed": false
      }
    }
  }

clause_processing 用于简化 order by，经过 clause_processing access_type 变成 index_scan（全索引扫描，过滤性较range差），此时出现了和预期不符的结果。

因此可以推测优化器试图优化 order by 时出现了错误：

第一阶段，优化器选择了索引 iabc，采用 range 访问；
第二阶段，优化器试图进一步优化执行计划，使用 order by 的列访问，并清空了第一阶段的结果；
第三阶段，优化器发现使用 order by 的列访问，代价比第一阶段的结果更大，但是第一阶段结果已经被清空了，无法还原，于是选择了代价较大的访问方式（index_scan），触发了bug。

问题解决

我们在索引优化函数SQL_SELECT::test_quick_select 最开始的时候保存访问计划变量（quick）；
在索引没变的时候，还原这个变量；
在索引发生改变的时候，删除这个变量。
在不修改 mysql 源码的情况下，可以通过 force index 强制指定索引规避这个bug。

SQL_SELECT::test_quick_select 调用栈如下

#0  SQL_SELECT::test_quick_select
#1  make_join_select
#2  JOIN::optimize
#3  mysql_execute_select
#4  mysql_select
#5  mysql_explain_unit
#6  explain_query_expression
#7  execute_sqlcom_select
#8  mysql_execute_command
#9  mysql_parse
#10 dispatch_command
#11 do_command