本文问题

1. MySQL8.0的哪个版本对范围扫描进行了额外的优化？
2. Skip Scan的过程是怎样的？
3. 在什么情况下，可以使用Skip Scan？
4. 如何查看一个查询是否使用了Skip Scan？
5. 如何禁用Skip Scan

Skip Scan 范围访问方法

假设有以下情形：

CREATE TABLE t1 (f1 INT NOT NULL, f2 INT NOT NULL, PRIMARY KEY(f1, f2));
INSERT INTO t1 VALUES
  (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5),
  (2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5);
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 5 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 10 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 20 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 40 FROM t1;
ANALYZE TABLE t1;

EXPLAIN SELECT f1, f2 FROM t1 WHERE f2 > 40;

要执行这个查询， MySQL可以选择索引扫描来获取符合条件的行（索引中包括所有查询的列），然后应用WHERE中的条件f2 > 40来生成最终的结果集。

Skip Scan过程

范围扫描比索引扫描更有效率，但是由于在索引的第一列f1上没有条件，无法使用范围扫描。但是，从MySQL8.0.13开始，优化器可以执行多范围扫描，对于f1中的每个值，使用一种叫做Skip Scan的方式。这类似于GROUP BY的Loose Index Scan优化。

过程：

1. 跳过索引的第一部分f1（索引前缀）
2. 对于每个不同的索引前缀值，对索引的剩余部分，根据f2 > 40这个条件执行一个子范围扫描。

对于上述的情景，这个算法的过程如下：

1. 获取索引第一部分的第一个值（f1 = 1）
2. 基于索引的第一和第二部分构建范围（f1 = 1 AND f2 > 40）
3. 执行范围扫描
4. 过去索引第一部分的下一个不同值（f1 = 2）
5. 基于索引的第一和第二部分构建范围（f1 = 2 AND f2 > 40）
6. 执行范围扫描

Skip Scan条件

使用这种策略可以减少访问的行数量，因为对于每个构建的范围，MySQL跳过了那些不符合条件的行。Skip Scan访问方法适用于以下条件：

• 表T具有至少一个由([A_1, ..., A_k,] B_1, ..., B_m, C [, D_1, ..., D_n])构成的复合索引。A和D部分索引可以为空，但是B和C部分不能为空
• 查询只与一个表有关
• 查询中没有使用GROUP BY或者DISTINCT
• 要查询的列都在索引中
• 索引的第一部分（A_1, ..., A_k）必须等于一个常量，包括IN()操作
• 查询必须是个连词查询。就是，多个OR条件使用AND连接：(cond1(key_part1) OR cond2(key_part1)) AND (cond1(key_part2) OR ...) AND ...
• 必须在C部分上具有范围条件
• 可以在D列上具有条件，但是D列上的条件必须与C列上的范围条件在一起

Skip Scan的EXPLAIN输出

使用Skip Scan在EXPLAIN中的输出如下：

• 在Extra列中显示Using index for skip scan
• 在possible_keys列中显示可以用来执行Skip Scan的索引

在优化器跟踪的输出为skip scan元组：

"skip_scan_range": {
  "type": "skip_scan",
  "index": index_used_for_skip_scan,
  "key_parts_used_for_access": [key_parts_used_for_access],
  "range": [range]
}

在优化器跟踪的输出中，还可能会存在"best_skip_scan_summary"元组。如果Skip Scan被选作是范围访问的最佳变体，记录"chosen_range_access_summary"。如果Skip Scan被选作为总体最好的访问方法，还会存在best_access_path元组。

禁用Skip Scan

可以使用optimizer_switch变量中的skip_scan标志来决定是否启用Skip Scan，默认启用，可以设置skip_scan=off来进行禁用

问题答案

1. MySQL8.0的哪个版本对范围扫描进行了额外的优化？
   MySQL8.0.13开始 可以使用Skip Scan方法进行范围扫描
   当要查询的列都在索引中时，即使WHERE中的条件不是索引的第一部分，也可以使用索引。
2. Skip Scan的过程是怎样的？
   将索引的第一部分拆分为多个等值表达式，和索引的第二部分合并构成范围条件，然后进行范围扫描查询
   例如：

index on (c1,c2)
select c1,c2 from t1 where c2>100;
过程：
select c1,c2 from t1 where c1=value1 and c2>100;
select c1,c2 from t1 where c1=value2 and c2>100;
……

3. 在什么情况下，可以使用Skip Scan？

• 查询只涉及一个表，没有使用GROUP BY或者DISTINCT。
• 表上有一个复合索引，并且要查询的列都在这个复合索引中。
• 在复合索引的非第一列（Cn）上具有范围条件。在Cn之前的列，如果在查询中存在条件，必须是等于某个常量。在Cn之后的列，如果有条件，必须和Cn上的范围条件相关。
• 查询的条件最终必须使用AND进行连接。例如(cond1(key_part1) OR cond2(key_part1)) AND (cond1(key_part2) OR ...) AND ...

4. 如何查看一个查询是否使用了Skip Scan？
   EXPLAIN中的Extra列中显示Using index for skip scan表示使用了Skip Scan
   可以在优化器跟踪中查看到输出：

"skip_scan_range": {
  "type": "skip_scan",
  "index": index_used_for_skip_scan,
  "key_parts_used_for_access": [key_parts_used_for_access],
  "range": [range]
}

5. 如何禁用Skip Scan
   设置optimizer_switch的skip_scan标志为off可以禁用Skip Scan