MYSQL神秘的HANDLER命令与实现方法

MySQL“自古以来”都有一个神秘的HANDLER命令，而此命令非SQL标准语法，可以降低优化器对于SQL语句的解析与优化开销，从而提升查询性能。看到这里，可能有小伙伴不淡定了，这么好的东西为啥没广泛使用呢？这不是与几年前很夯的handlersocket插件类似吗？

那么，我们先来看看Handler语法说明：

HANDLER tbl_name OPEN [ [AS] alias]
HANDLER tbl_name READ index_name { = | <= | >= | < | > } (value1,value2,…) [ WHERE where_condition ] [LIMIT … ]
HANDLER tbl_name READ index_name { FIRST | NEXT | PREV | LAST } [ WHERE where_condition ] [LIMIT … ]
HANDLER tbl_name READ { FIRST | NEXT } [ WHERE where_condition ] [LIMIT … ]
HANDLER tbl_name CLOSE

首先从语法上看，HANDLER可以通过指定的索引去访问数据。但此语法并不支持DML操作。此外，由于减少了SQL解析，Handler命令的性能真的非常不错，根据Inside君的简单主键测试，Handler命令比SQL要快40%~45%。测试脚本如下：

SET @id=FLOOR(RAND()*1000000);
HANDLER sbtest.sbtest1 OPEN AS c;
HANDLER C READ `PRIMARY` = (@id);
HANDLER C CLOSE;

在Inside君的24C的测试服务器上，64线程主键查询跑到了近37W QPS，还是非常令人印象深刻的。对比SQL的SELECT查询，整体测试结果如下图所示：

命令HANDLER的主要实现在源码sql_handler.h、sql_handler.cc，设个断点就能观察到具体的流程。MySQL上层及InnoDB存储引擎层主要实现函数入口为：

代码如下:

Sql_cmd_handler_open::execute
Sql_cmd_handler_read::execute
Sql_cmd_handler_close::execute
ha_innobase::init_table_handle_for_HANDLER
ha_partition::init_table_handle_for_HANDLER()（7版本支持HANDLER操作分区表）

既然性能不错，为什么在生产环境中并不见到命令HANDLER的使用呢？主要是因为HANDLER命令存在以下几个主要问题：

非一致性读取？？？
返回聚集索引中的所有列（即使是二级索引访问），而不能返回某个具体列
二级索引不使用LIMIT关键字，只能返回1行记录
知道命令HANDLER的同学，可能会认为HANDLER读取存在脏读问题。因为MySQL官方文档对于HANDLER读取的说明就是这么说的：

The handler interface does not have to provide a consistent look of the data (for example, dirty reads are permitted), so the storage engine can use optimizations that SELECT does not normally permit.
然而需要特别注意的是，MySQL文档中准确的说法是可以允许提供不一致的读取。但InnoDB存储引擎的HANDLER实现是支持一致性读取的，Inside君亲测的确不存在脏读问题。当然，源码说明一切，可以发现在函数init_table_handle_for_HANDLER会对READVIEW进行分配，而注释也说明了这点：

/* We let HANDLER always to do the reads as consistent reads, even
if the trx isolation level would have been specified as SERIALIZABLE */
m_prebuilt->select_lock_type = LOCK_NONE;
m_prebuilt->stored_select_lock_type = LOCK_NONE;

貌似用HANDLER命令来做主键的查询是不错的，减少了SQL解析器的开销，性能提升杠杠的。但为此，应用要付出巨大的改动，而SQL最大的优势就在于标准化。相信这也是目前NoSQL数据库遇到的最大的一个问题。比如MongoDB，Inside君每次写查询时都要打开官方的命令对照表……