PolarDB：全域二級索引（GSI）

PolarDB MySQL版支援在分區表上建立全域二級索引（Global Secondary Index，簡稱GSI）。使用全域二級索引可以實現透明分區表，即您可以像使用單表一樣使用分區表，大大減少分區鍵對分區表的使用限制。

背景資訊

分區表上傳統的索引為局部索引。局部索引對於邏輯表而言也是分區的，局部索引的分區方式與表的分區方式相同。局部索引單個分區的資料由分區表單個分區的資料構建而成，且局部索引的分區與分區表的分區一一對應，所以，局部索引的索引資料只能保證在單個分區內有序，如果您想建立局部唯一索引，則索引欄位必須包含全部的分區鍵。

當分區表上只存在局部索引時，使用分區表因受到分區鍵的限制，會遇到一些棘手的問題，如下：

• 查詢條件不包含分區鍵時，查詢資料需要掃描分區表上的所有分區，這將帶來明顯的讀放大問題，且分區越多，讀放大越嚴重。

• 查詢結果對索引欄位有順序要求時，即使局部索引中每個分區的資料是有序的，也無法保證跨分區查詢的索引資料全域有序，可能會觸發額外的全域排序操作。

• 局部唯一索引必須包含全部的分區鍵，否則無法保證所有分區的全域唯一性限制式。

PolarDB MySQL版的全域索引與局部索引相對，全域索引不分區，由全部分區的資料構建而成。所以，全域索引上的索引資料對全域的分區表有序，如果您想建立全域唯一索引，索引欄位不需要包含全部的分區鍵。

前提條件

叢集版本需為PolarDB MySQL版8.0.2版本且修訂版本為8.0.2.2.7及以上。您可以通過查詢版本號碼來確認叢集版本。

使用限制

• 全域二級索引僅支援在InnoDB引擎上建立的分區表，不支援混合分區表。

• 全域二級索引不能為全文索引或空間索引。

• 不支援在壓縮表、暫存資料表、加密表、REDUNDANT以及COMPRESSED行格式的表上建立全域二級索引。

• 建立全域二級索引的列不能為分區表的主鍵。

• 建立全域二級索引的表不支援產生列（Generated Column）。

• 分區層級的DDL變更（新增RANGE或LIST分區除外）會導致已建立的全域二級索引失效，您需要先刪除表上所有的全域二級索引，再重建二級索引，或直接使用UPDATE GLOBAL INDEX文法重建二級索引。

增強特性

• 支援使用並行DDL來並行建立全域二級索引。

• 支援在已建立全域二級索引的分區表上使用秒級加欄位功能。

• 已建立全域二級索引的RANGE或LIST分區表，在新增分區時支援使用分區層級的MDL鎖。

• 支援將已建立全域二級索引的錶轉換為INTERVAL RANGE分區表，同時支援在INTERVAL RANGE分區表上建立全域二級索引。

• 對已建立全域二級索引的分區表執行分區層級的DDL變更時，支援使用UPDATE GLOBAL INDEX文法重建表上的全域二級索引。樣本如下：

  1. 建立以a欄位為分區鍵的RANGE分區表t1，同時在b欄位上建立全域索引k1。

     CREATE TABLE t1(
       a INT PRIMARY KEY,
       b INT,
       INDEX k1(b) GLOBAL
     ) PARTITION BY RANGE (`a`)
     (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (5) ENGINE = InnoDB,
      PARTITION p1 VALUES LESS THAN (10) ENGINE = InnoDB);

  2. 刪除t1表上的p1分區並重建全域二級索引。

     ALTER TABLE t1 DROP PARTITION p1 UPDATE GLOBAL INDEX;

文法

建立索引時，通過在索引名稱後添加LOCAL或GLOBAL關鍵字來指定局部索引或全域索引。

樣本

• 建立以a欄位為分區鍵的分區表t1。同時在b欄位上建立全域索引k1。

  CREATE TABLE t1(
    a INT PRIMARY KEY,
    b INT,
    INDEX k1(b) GLOBAL
  ) PARTITION BY HASH(a) PARTITIONS 3;

• 建立以a欄位為分區鍵的分區表t1，再在t1的b欄位上建立全域索引k1和全域唯一索引k2。

  CREATE TABLE t1(
    a INT PRIMARY KEY,
    b INT
  ) PARTITION BY HASH(a) PARTITIONS 3;
  
  ALTER TABLE t1 ADD INDEX k1(b) GLOBAL;
  
  CREATE UNIQUE INDEX k2 ON t1(b) GLOBAL;

效能測試

測試對象

資料量100萬條，表結構和表資料相同的2張分區表。在1張分區表上建立局部索引，另外的1張分區表上建立全域二級索引。

此處以建立分區表mytest1.big_table_1和mytest2.big_table_1為例，其中，表mytest1.big_table_1為建立局部索引的表，表mytest2.big_table_1為建立全域二級索引的表。

CREATE TABLE mytest1.big_table_1(
  a INT PRIMARY KEY,
  b INT,
  c INT,
  INDEX k1(b) LOCAL
) PARTITION BY HASH(a) PARTITIONS 32;

CREATE TABLE mytest2.big_table_1(
  a INT PRIMARY KEY,
  b INT,
  c INT,
  INDEX k1(b) GLOBAL
) PARTITION BY HASH(a) PARTITIONS 32;

測試方法

針對SELECT、UPDATE和DELETE語句的查詢條件中不包含分區鍵的情境，測試不同分區數量下，使用局部索引和全域索引的耗時。

測試結果

• SELECT語句的查詢條件中不包含分區鍵，使用局部索引和全域索引的耗時。

• UPDATE語句的查詢條件中不包含分區鍵，使用局部索引和全域索引的耗時。

• DELETE語句的查詢條件中不包含分區鍵，使用局部索引和全域索引的耗時。

由以上的測試結果可以看出：在查詢條件不包含分區鍵的情境中，執行SELECT、UPDATE和DELETE命令時，使用全域二級索引的執行耗時較短，且資料量越大執行耗時差異越明顯。