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本文檔向您介紹PolarDB-X的索引診斷功能，您可以使用此功能診斷和發現數據庫中低效的索引，進而采取措施提升數據庫的性能。

背景信息

“建立索引”是數據庫中加速查詢的常用手段，可以顯著提高查詢效率。但索引會在數據表更新的時候同步更新，因此索引會降低寫入效率。此外，索引還會占用數據庫的存儲空間。因此，您需要合理使用索引，避免建立過多數量的或不必要的索引。

PolarDB-X的索引診斷功能，可以幫助您發現數據庫中不必要的、低效的索引（包括局部索引和全局二級索引），并給出優化建議幫助您對相關索引做出必要調整（刪除或重建），從而在不影響查詢性能的前提下，提升寫入性能，節約存儲空間。

說明

為使得您的數據庫保持良好性能，建議您定期進行索引診斷。

前提條件

本功能支持PolarDB-X的5.4.17-16859297及以上版本。查看實例版本的方法請參見查看和升級實例版本。

注意事項

索引診斷功能同時支持AUTO模式數據庫與DRDS模式數據庫。

語法

INSPECT [FULL] INDEX [FROM table_name] [MODE= {STATIC|DYNAMIC|MIXED}]

參數說明

MODE：診斷模式，支持3種診斷模式，不設置MODE參數時，默認為STATIC模式。
- STATIC：用于診斷和發現靜態問題，如索引的重復。這類問題在索引剛建立就可以被發現。
- DYNAMIC：用于診斷和發現動態問題，如索引列的區分度太低、索引從未被使用等。此模式需要收集一段時間內的索引使用數據后，才能給出準確的診斷結果，具體方法請參見DYNAMIC模式。
- MIXED：同時診斷靜態和動態問題。該模式也需要收集一段時間（建議為一個完整的業務流量周期）的索引使用數據，才能給出準確的診斷結果，使用方法請參考DYNAMIC模式。
FROM：需要診斷的數據表。
- 不附加FROM選項時，默認對當前數據庫中所有表的索引進行診斷。
- 附加FROM選項時，僅對指定的數據表進行診斷。
FULL：輸出信息的詳細程度。
- 附加FULL選項時，會輸出索引的詳細診斷結果，包括存在的問題和建議。
- 不附加FULL選項時，僅輸出建議。

STATIC模式

執行以下命令，創建表tb1。

create table tb1(
  id int,
  name varchar(20),
  code varchar(50),
  primary key(id),
  global index idx_name(`name`) partition by key(name),
  global index idx_name_code(`name`, `code`) partition by key(name, code),
  global index idx_id(`id`) partition by key(id)
) partition by key(id);

執行inspect full index from tb1\G，返回STATIC模式的診斷結果。

inspect full index from tb1\G
*************************** 1. row ***************************
          SCHEMA: d5
           TABLE: tb1
           INDEX: idx_id
      INDEX_TYPE: GLOBAL INDEX
    INDEX_COLUMN: id
 COVERING_COLUMN:
       USE_COUNT: 0
LAST_ACCESS_TIME: NULL
  DISCRIMINATION: 0.0
         PROBLEM: ineffective gsi `idx_id` because it has the same rule as primary table
  ADVICE (STEP1): alter table `tb1` alter index `idx_id` invisible;
  ADVICE (STEP2): alter table `tb1` drop index `idx_id`;
alter table `tb1` add local index `idx_id` (`id`);
*************************** 2. row ***************************
          SCHEMA: d5
           TABLE: tb1
           INDEX: idx_name
      INDEX_TYPE: GLOBAL INDEX
    INDEX_COLUMN: name
 COVERING_COLUMN: id
       USE_COUNT: 0
LAST_ACCESS_TIME: NULL
  DISCRIMINATION: 0.0
         PROBLEM: index columns duplicate: idx_name, idx_name_code;
  ADVICE (STEP1): alter table `tb1` alter index `idx_name` invisible;
  ADVICE (STEP2): alter table `tb1` drop index `idx_name`;
alter table `tb1` add local index `idx_name` (`name`);
*************************** 3. row ***************************
          SCHEMA: d5
           TABLE: tb1
           INDEX: idx_name_code
      INDEX_TYPE: GLOBAL INDEX
    INDEX_COLUMN: name,code
 COVERING_COLUMN: id
       USE_COUNT: 0
LAST_ACCESS_TIME: NULL
  DISCRIMINATION: 0.0
         PROBLEM: None
  ADVICE (STEP1): None
  ADVICE (STEP2): None
3 rows in set (0.42 sec)

診斷結果說明如下：

PROBLEM欄輸出了當前索引存在的問題。
- 全局索引idx_id的問題：分區方式和主表完全一致，這種全局索引無法提升查詢性能，是低效索引。
- 全局索引idx_name的問題：索引列和索引idx_name_code有重復（idx_name_code的索引列包含了idx_name的索引列），所以idx_name是一個冗余的索引。
ADVICE欄輸出了2個步驟的優化建議（根據不同情況，優化建議會有變化）。
1. 返回信息中的step1，建議您使用invisible index語句隱藏此問題索引。這會使得該索引對優化器不可見，從而讓您的業務SQL在執行時繞過該索引。隱藏索引后，可以在不真正刪除問題索引的情況下，評估刪除該索引對業務帶來的影響。
  說明
  關于invisible index功能以及如何評估業務影響，請參見INVISIBLE INDEX。
2. 返回信息中的step2，PolarDB-X輸出的建議可能包括：直接刪除問題索引、刪除問題索引并新建一個更優的索引。
  警告
  為避免對業務造成影響，在刪除索引之前，請務必先通過隱藏索引評估能否真正刪除此問題索引。

DYNAMIC模式

DYNAMIC模式的診斷需要依據索引的使用數據，建議收集一個完整的業務流量周期的數據（如1天、1周，這取決于您的業務特點）后再進行診斷。

使用方法

執行set global GSI_STATISTICS_COLLECTION=true，開啟數據庫的“索引使用信息統計”開關，收集一段時間數據。
執行inspect full index mode=dynamic\G，進行DYNAMIC模式的索引診斷。
開啟GSI_STATISTICS_COLLECTION開關會輕微影響數據庫的查詢性能（查詢性能將下降1%左右），在完成診斷后，執行set global GSI_STATISTICS_COLLECTION=false關閉該選項。

使用場景

在業務壓測階段提升壓測性能。業務壓測開始前，通過DYNAMIC模式診斷，識別出低效索引，根據索引診斷建議進行調整，然后再正式壓測。
在應用運行期間優化應用性能。收集索引使用的信息，等待一個完整的業務流量周期后，通過DYNAMIC模式診斷，對索引進行調整，優化應用性能。

其它

為方便您對全局索引進行調優，PolarDB-X提供了INFORMATION_SCHEMA.GLOBAL_INDEXES視圖，方便查看PolarDB-X的全局索引的使用情況。

執行以下命令，查看全局索引使用情況：

select * from information_schema.global_indexes where table="tb1"\G
*************************** 1. row ***************************
             SCHEMA: testdb
              TABLE: tb1
         NON_UNIQUE: 1
           KEY_NAME: idx_id_$3449
        INDEX_NAMES: id
     COVERING_NAMES:
         INDEX_TYPE: NULL
   DB_PARTITION_KEY:
DB_PARTITION_POLICY:
 DB_PARTITION_COUNT: NULL
   TB_PARTITION_KEY:
TB_PARTITION_POLICY:
 TB_PARTITION_COUNT: NULL
             STATUS: PUBLIC
         SIZE_IN_MB: 10.03
          USE_COUNT: 5
   LAST_ACCESS_TIME: 2023-06-08 10:06:33
        CARDINALITY: 389090
          ROW_COUNT: 404508
*************************** 2. row ***************************
             SCHEMA: testdb
              TABLE: tb1
         NON_UNIQUE: 1
           KEY_NAME: idx_name_code_$2986
        INDEX_NAMES: name, code
     COVERING_NAMES: id
         INDEX_TYPE: NULL
   DB_PARTITION_KEY:
DB_PARTITION_POLICY:
 DB_PARTITION_COUNT: NULL
   TB_PARTITION_KEY:
TB_PARTITION_POLICY:
 TB_PARTITION_COUNT: NULL
             STATUS: PUBLIC
         SIZE_IN_MB: 0.03
          USE_COUNT: 15
   LAST_ACCESS_TIME: 2023-06-08 10:10:06
        CARDINALITY: -1
          ROW_COUNT: 404508
2 rows in set (0.10 sec)

返回信息說明：

SIZE_IN_MB：索引占用的空間。
USE_COUNT：自您開啟GSI_STATISTICS_COLLECTION后，索引被使用的次數。
LAST_ACCESS_TIME：自您開啟GSI_STATISTICS_COLLECTION后，索引最后一次被使用的時間。
CARDINALITY：索引的基數。
ROW_COUNT：索引的行數。

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