MySQL bit類型增加索引後查詢結果不正確案例淺析

来源:https://www.cnblogs.com/kerrycode/p/18260767
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昨天同事遇到的一個案例，這裡簡單描述一下：一個表裡面有一個bit類型的欄位，同事在優化相關SQL的過程中，給這個表的bit類型的欄位新增了一個索引，然後測試驗證 時，居然發現SQL語句執行結果跟不加索引不一樣。加了索引後，SQL語句沒有查詢出一條記錄，刪除索引後，SQL語句就能查詢出幾十條記錄。下麵 ...


昨天同事遇到的一個案例，這裡簡單描述一下：一個表裡面有一個bit類型的欄位，同事在優化相關SQL的過程中，給這個表的bit類型的欄位新增了一個索引，然後測試驗證 時，居然發現SQL語句執行結果跟不加索引不一樣。加了索引後，SQL語句沒有查詢出一條記錄，刪除索引後，SQL語句就能查詢出幾十條記錄。下麵我們構造一個簡單 的例子，重現一下這個案例

我們先創建表student_attend，初始化一些數據。這篇文章的測試環境為MySQL 8.0.35社區版。

CREATE TABLE `student_attend` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增編號',
  `std_id` int DEFAULT NULL COMMENT '學號',
  `class_id` int DEFAULT NULL COMMENT '課程編號',
  `is_attend` bit(1) DEFAULT b'1' COMMENT '是否缺陷考勤',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;


insert into student_attend(std_id, class_id, is_attend)
select 1001, 1, 1 from dual union all
select 1001, 2, 0 from dual union all
select 1001, 3, 1 from dual union all
select 1001, 4, 1 from dual union all
select 1001, 5, 1 from dual union all
select 1001, 6, 0 from dual union all
select 1002, 1, 1 from dual union all
select 1002, 2, 1 from dual union all
select 1003, 1, 0 from dual union all
select 1003, 2, 0 from dual;

如下所示，假設我們要查詢is_attend=1的所有學生信息，那麼可以有下麵三種寫法

mysql> select * from student_attend where is_attend=1;
+----+--------+----------+----------------------+
| id | std_id | class_id | is_attend            |
+----+--------+----------+----------------------+
|  1 |   1001 |        1 | 0x01                 |
|  3 |   1001 |        3 | 0x01                 |
|  4 |   1001 |        4 | 0x01                 |
|  5 |   1001 |        5 | 0x01                 |
|  7 |   1002 |        1 | 0x01                 |
|  8 |   1002 |        2 | 0x01                 |
+----+--------+----------+----------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student_attend where is_attend=b'1';
+----+--------+----------+----------------------+
| id | std_id | class_id | is_attend            |
+----+--------+----------+----------------------+
|  1 |   1001 |        1 | 0x01                 |
|  3 |   1001 |        3 | 0x01                 |
|  4 |   1001 |        4 | 0x01                 |
|  5 |   1001 |        5 | 0x01                 |
|  7 |   1002 |        1 | 0x01                 |
|  8 |   1002 |        2 | 0x01                 |
+----+--------+----------+----------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

#遇到問題的SQL寫法
mysql> select * from student_attend where is_attend='1';
+----+--------+----------+----------------------+
| id | std_id | class_id | is_attend            |
+----+--------+----------+----------------------+
|  1 |   1001 |        1 | 0x01                 |
|  3 |   1001 |        3 | 0x01                 |
|  4 |   1001 |        4 | 0x01                 |
|  5 |   1001 |        5 | 0x01                 |
|  7 |   1002 |        1 | 0x01                 |
|  8 |   1002 |        2 | 0x01                 |
+----+--------+----------+----------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

接下來，我們在欄位is_attend上創建索引ix_student_attend_n1,如下所示

create index ix_student_attend_n1 on student_attend(is_attend);

然後我們繼續測試驗證，就能出現我前文所說的情況,如需所示，最後一個SQL，它的返回記錄數為0.

mysql> select * from student_attend where is_attend=1;
+----+--------+----------+----------------------+
| id | std_id | class_id | is_attend            |
+----+--------+----------+----------------------+
|  1 |   1001 |        1 | 0x01                 |
|  3 |   1001 |        3 | 0x01                 |
|  4 |   1001 |        4 | 0x01                 |
|  5 |   1001 |        5 | 0x01                 |
|  7 |   1002 |        1 | 0x01                 |
|  8 |   1002 |        2 | 0x01                 |
+----+--------+----------+----------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student_attend where is_attend=b'1';
+----+--------+----------+----------------------+
| id | std_id | class_id | is_attend            |
+----+--------+----------+----------------------+
|  1 |   1001 |        1 | 0x01                 |
|  3 |   1001 |        3 | 0x01                 |
|  4 |   1001 |        4 | 0x01                 |
|  5 |   1001 |        5 | 0x01                 |
|  7 |   1002 |        1 | 0x01                 |
|  8 |   1002 |        2 | 0x01                 |
+----+--------+----------+----------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student_attend where is_attend='1';
Empty set (0.00 sec)

mysql> 

其實第一次見到這種情況的時候，我還是有點震驚的，因為在我的觀念中，索引只會影響執行計劃，不會影響查詢結果，但是現在的情況是 索引的存在影響了SQL的查詢結果。那麼為什麼會出現這種情況呢？

首先看了一下執行計劃，如下所示，從執行計劃看，它既沒有走全表掃描也沒有走索引，僅僅有"message": "no matching row in const table"提示，如果僅僅分析 執行計劃，我們得不到更多的有用信息

mysql> explain
    -> select * from student_attend where is_attend='1';
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+--------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                          |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+--------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | NULL  | NULL       | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL |     NULL | no matching row in const table |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+--------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> 
mysql> explain format=json
    -> select * from student_attend where is_attend='1'\G
*************************** 1. row ***************************
EXPLAIN: {
  "query_block": {
    "select_id": 1,
    "message": "no matching row in const table"
  } /* query_block */
}
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> show warnings\G
*************************** 1. row ***************************
  Level: Note
   Code: 1003
Message: /* select#1 */ select `kerry`.`student_attend`.`id` AS `id`,`kerry`.`student_attend`.`std_id` AS `std_id`,`kerry`.`student_attend`.`class_id` AS `class_id`,`kerry`.`student_attend`.`is_attend` AS `is_attend` from `kerry`.`student_attend` where (`kerry`.`student_attend`.`is_attend` = '1')
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

那麼我們使用trace跟蹤分析一下優化器如何選擇執行計劃。看看其詳細執行過程，如下所示


mysql> SET OPTIMIZER_TRACE="enabled=on",END_MARKERS_IN_JSON=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SET OPTIMIZER_TRACE_MAX_MEM_SIZE=1000000;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from student_attend where is_attend='1';
Empty set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE \G;
*************************** 1. row ***************************
                            QUERY: select * from student_attend where is_attend='1'
                            TRACE: {
  "steps": [
    {
      "join_preparation": {
        "select#": 1,
        "steps": [
          {
            "expanded_query": "/* select#1 */ select `student_attend`.`id` AS `id`,`student_attend`.`std_id` AS `std_id`,`student_attend`.`class_id` AS `class_id`,`student_attend`.`is_attend` AS `is_attend` from `student_attend` where (`student_attend`.`is_attend` = '1')"
          }
        ] /* steps */
      } /* join_preparation */
    },
    {
      "join_optimization": {
        "select#": 1,
        "steps": [
          {
            "condition_processing": {
              "condition": "WHERE",
              "original_condition": "(`student_attend`.`is_attend` = '1')",
              "steps": [
                {
                  "transformation": "equality_propagation",
                  "resulting_condition": "(`student_attend`.`is_attend` = '1')"
                },
                {
                  "transformation": "constant_propagation",
                  "resulting_condition": "(`student_attend`.`is_attend` = '1')"
                },
                {
                  "transformation": "trivial_condition_removal",
                  "resulting_condition": "(`student_attend`.`is_attend` = '1')"
                }
              ] /* steps */
            } /* condition_processing */
          },
          {
            "substitute_generated_columns": {
            } /* substitute_generated_columns */
          },
          {
            "table_dependencies": [
              {
                "table": "`student_attend`",
                "row_may_be_null": false,
                "map_bit": 0,
                "depends_on_map_bits": [
                ] /* depends_on_map_bits */
              }
            ] /* table_dependencies */
          },
          {
            "ref_optimizer_key_uses": [
              {
                "table": "`student_attend`",
                "field": "is_attend",
                "equals": "'1'",
                "null_rejecting": true
              }
            ] /* ref_optimizer_key_uses */
          },
          {
            "rows_estimation": [
              {
                "table": "`student_attend`",
                "range_analysis": {
                  "table_scan": {
                    "rows": 10,
                    "cost": 3.35
                  } /* table_scan */,
                  "potential_range_indexes": [
                    {
                      "index": "PRIMARY",
                      "usable": false,
                      "cause": "not_applicable"
                    },
                    {
                      "index": "ix_student_attend_n1",
                      "usable": true,
                      "key_parts": [
                        "is_attend",
                        "id"
                      ] /* key_parts */
                    }
                  ] /* potential_range_indexes */,
                  "setup_range_conditions": [
                    {
                      "impossible_condition": {
                        "cause": "value_out_of_range"
                      } /* impossible_condition */
                    }
                  ] /* setup_range_conditions */,
                  "impossible_range": true
                } /* range_analysis */,
                "rows": 0,
                "cause": "impossible_where_condition"
              }
            ] /* rows_estimation */
          }
        ] /* steps */,
        "empty_result": {
     &
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