大幅提升MySQL中InnoDB的全表扫描速度的方法

这看起来是一个足够好的解决方案，但我们的数据库设计团队想出了一个更好的解决方法叫做“逻辑预读取”（Logical Read Ahead)，所以我们并不选择UDF的方法。

逻辑预读取
逻辑预读取（LRA）的工作流程如下：

    读取主键的一些分支page     计算叶子page的数量     以page number的顺序（大多数是顺序磁盘读取）依次读取一些（通过配置控制数量的多少）叶子page     以主键的顺序读取行

整个流程如图2所示：

Fig 2: Logical Read Ahead

逻辑预读取解决了物理预读取所存在的问题。LRA使InnoDB仅读取主键page（不需要读取二级索引页面),并且每一次预读取页面的数量是可以控制的。除此之外，LRA对SQL语法不需要做任何修改。

为了使LRA工作，我们需要增加两个session变量。一个是"innodb_lra_size"，用来控制预读取叶子页面(page)大小。另外一个是"innodb_lra_sleep"，用来控制每一次预读取之间休眠多长时间。我们用512MB～4096MB的大小以及50毫秒的休眠时间来进行测试，到目前为止我们还没有遇到任何严重问题（例如崩溃/阻塞/不一致等）。这些session变量仅在需要进行全表的时候进行设置。在我们的应用中，mysqldump以及其他一些辅助脚本启用了逻辑预读取。

一次提交多个async I/O请求

我们注意到，另外一个导致性能问题的原因是InnoDB 每次i/o仅读取一个页面，即使开启了预读取技术。每次仅读取16KB对于顺序读取来说实在是太小了，效率相比大的读取单元要低很多。

在版本5.6中，InnoDB默认使用Linux本地I/O。如果一次提交多个连续的16KB读请求，Linux在内部会将这些请求合并，读操作能够更有效的执行。不幸的是，InnoDB一次只会提交一个页面的i/o请求。我提交了一个bug report#68659.正如bug report中所写，在一个当代的HDD RAID 1+0环境中，如果我一次性提交64个连续的页面读取请求，我可以获得超过1000MB/s的硬盘读取速度；如果每次只提交一个页面读取请求，我们仅可以获得160MB/s的硬盘读取速度。

为了使LRA在我们的应用环境中更好的工作，我们修正了这个问题。在我们的MySQl中，InnoDB在调用io_submit()之前会提交多个页面i/o请求。

基准测试
在所有的测试中，我们使用的都是生产环境下的数据库表（分页的表）。

1. 纯HDD环境全表扫描 (基础的基准测试, 没有其他的工作负载)

2. Online schema change under heavy workload