MySQL 8.0.31并行构建索引特性管窥
测试效率提升36% ~ 100%，相当可观
本文目录
并行构建索引测试
进一步提高索引构建效率
并行构建索引的限制
MySQL 8.0.31于2022.10.11发布了，比我预计的日期早了一周，先赞一个。
看了下 release notes ，新增的东西不算多，感觉MySQL官方对8.0版本已经进入维稳的后半段了，英文不好的同学可以戳此查看 徐轶韬老师针对8.0.31做的快速解读。另外，根据 徐老师的最新推文，也了解到MySQL针对8.0版本延长了标准支持（Premier Support）时长，从原来的2023.4延长到了2025.4，不过延伸支持（Extended Support）的期限没有改变，仍然是2026.4。
本次发布的8.0.31新特性中，我注意到有一句不太起眼的说明：
InnoDB: InnoDB now supports parallel index builds, which improves index build performance. In particular, loading sorted index entries into a B-tree is now multithreaded. Previously, this action was performed by a single thread.
只有这么简单的一句，没更多扩展解释说明。简言之，就是支持并行构建索引，提升索引构建性能。
并行构建索引测试
还是直接做个测试看看吧。
利用sysbench构建一个有400万行记录的测试表，只有一个主键索引时，表空间物理文件大小为1044381696 Bytes，添加完测试索引后，表空间物理文件大小涨到1434451968 Bytes，增加了37.35%。
mysql> CREATE TABLE `t1` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`k` int NOT NULL DEFAULT '0',
`c` char(120) NOT NULL DEFAULT '',
`pad` char(60) NOT NULL DEFAULT '',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 4000000 |
+----------+
1 row in set (0.35 sec)
接下来，我分别针对GreatSQL 8.0.25-16、MySQL 8.0.31做重建索引的测试，每个数据库跑10次，计算其每次耗时，去掉最大最小偏差值，取剩下的8次求平均值。都先采用默认设置，最后得到的结果如下表：
| GreatSQL 8.0.25-16 | MySQL 8.0.31 | |
|---|---|---|
| 平均耗时（秒） | 42.529 | 31.202 |
可以看到，使用MySQL 8.0.31重建索引的效率提升了约36%，还是相当可观的，如果是线上环境有大表可能提升效果更可观。
进一步提高索引构建效率
从MySQL 8.0.27开始，新增选项 innodb_ddl_buffer_size，其作用是作为Online DDL期间的buffer（代替 innodb_sort_buffer_size 的作用），用于提升辅助索引构建的效率。这是Online DDL期间总共可以使用的buffer，如果有多个DDL并发线程，则每个线程最大可用的buffer是 innodb_ddl_buffer_size / innodb_ddl_threads。其默认值是1MB，明显太低了，我在本案中尝试修改成64M、128MB、256MB、512MB、1GB，再对比测试其效果。
选项 innodb_ddl_threads 也是从8.0.27开始新增的，用于定义Online DDL的并发线程数，默认值是4，可根据实际情况调整。
| 模式 | 平均耗时（秒） | 提升比例 |
|---|---|---|
| GreatSQL 8.0.25-16默认值 | 42.529 | |
| MySQL 8.0.31默认值 | 31.202 | 36.30% |
| 64M | 23.448 | 81.38% |
| 64M + 8thds | 21.202 | 100.59% |
| 128M | 22.856 | 86.07% |
| 128M + 8thds | 21.456 | 98.21% |
| 256M | 22.047 | 92.90% |
| 256M + 8thds | 21.266 | 99.99% |
| 512M | 22.885 | 85.84% |
| 512M + 8thds | 23.227 | 83.10% |
| 1G | 25.239 | 68.51% |
| 1G + 8thds | 24.486 | 73.69% |
上面表格中，64M表示innodb_ddl_buffer_size=64M，8thds表示innodb_ddl_threads=8，其他以此类推。
可以看到，当 innodb_ddl_buffer_size 及 innodb_ddl_threads 值适当加大后，重建索引的耗时明显降低，最好的情况下，索引重建效率可提升1倍；不过其效率也并不随着值增加而线性提高。看起来，线上生产环境需要根据实测情况进行调整。
循环自动测试的shell脚本也顺便分享出来：
#!/bin/bash
db=MySQL
# 设置不同的ddl buffer size
for dbp in 64 128 256 512 1024
do
exec 3>&1 4>&2 1>> parallel-index-build-${dbp}m.log 2>&1
# 循环10次
for i in $(seq 1 10)
do
echo "$db cycle $i"
mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "set global innodb_ddl_buffer_size=$dbp*1024*1024" test > /dev/null 2>&1
mysql -f -S./$db/mysql.sock -e "select @@global.innodb_ddl_buffer_size" test
mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "alter table t1 drop index i1, drop index i2;" test > /dev/null 2>&1
sleep 5
time mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "alter table t1 add index i1(k), add index i2(pad);" test
echo ""
echo ""
sleep 5
done
# 调整ddl threads = 8
exec 3>&1 4>&2 1>> parallel-index-build-${dbp}m-8th.log 2>&1
for i in $(seq 1 10)
do
echo "$db cycle $i"
mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "set global innodb_ddl_threads=8" test > /dev/null 2>&1
mysql -f -S./$db/mysql.sock -e "select @@global.innodb_ddl_threads" test
mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "alter table t1 drop index i1, drop index i2;" test > /dev/null 2>&1
sleep 5
time mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "alter table t1 add index i1(k), add index i2(pad);" test
echo ""
echo ""
sleep 5
done
# 恢复 ddl threads=4
mysql -N -s -q -f -S./$db/mysql.sock -e "set global innodb_ddl_threads=4" test > /dev/null 2>&1
mysql -f -S./$db/mysql.sock -e "select @@global.innodb_ddl_threads" test
done
并行构建索引的限制
最后，再来看下并行构建索引新特性都有哪些限制：
不支持虚拟列（virtual columns）。 不支持全文索引（full-text index）。 不支持空间索引（spatial index ）。
期待MySQL 8.0未来新版本中继续推出更多实用的新特性吧。
延伸阅读
Changes in MySQL 8.0.31, https://dev.mysql.com/doc/relnotes/mysql/8.0/en/news-8-0-31.html Configuring Parallel Threads for Online DDL Operations, https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/online-ddl-parallel-thread-configuration.html Online DDL Memory Management, https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/online-ddl-memory-management.html
Enjoy MySQL :)
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