TopN 和 Limit 下推

    和谓词下推类似,TopN(及 Limit,下同)下推将查询计划树中的 TopN 计算尽可能下推到距离数据源最近的地方,以尽早完成数据的过滤,进而显著地减少数据传输或计算的开销。

    如果要关闭这个规则,可参照中的关闭方法。

    1. | id | estRows | task | access object | operator info |
    2. +----------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
    3. | TopN_7 | 10.00 | root | | test.t.a, offset:0, count:10 |
    4. | └─TableReader_15 | 10.00 | root | | data:TopN_14 |
    5. | └─TopN_14 | 10.00 | cop[tikv] | | test.t.a, offset:0, count:10 |
    6. | └─TableFullScan_13 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo |
    7. +----------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
    8. 4 rows in set (0.00 sec)

    在该查询中,将 TopN 算子节点下推到 TiKV 上对数据进行过滤,每个 Coprocessor 只向 TiDB 传输 10 条记录。在 TiDB 将数据整合后,再进行最终的过滤。

    1. +----------------------------------+----------+-----------+---------------+-------------------------------------------------+
    2. | id | estRows | task | access object | operator info |
    3. | TopN_12 | 10.00 | root | | test.t.a, offset:0, count:10 |
    4. | └─HashJoin_17 | 12.50 | root | | left outer join, equal:[eq(test.t.a, test.s.a)] |
    5. | ├─TopN_18(Build) | 10.00 | root | | test.t.a, offset:0, count:10 |
    6. | └─TableReader_26 | 10.00 | root | | data:TopN_25 |
    7. | └─TableFullScan_24 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo |
    8. | └─TableReader_30(Probe) | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_29 |
    9. | └─TableFullScan_29 | 10000.00 | cop[tikv] | table:s | keep order:false, stats:pseudo |
    10. +----------------------------------+----------+-----------+---------------+-------------------------------------------------+
    11. 8 rows in set (0.01 sec)

    在该查询中,TopN 算子的排序规则仅依赖于外表 t 中的列,可以将 TopN 下推到 Join 之前进行一次计算,以减少 Join 时的计算开销。除此之外,TiDB 同样将 TopN 下推到了存储层中。

    1. +-------------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------+
    2. | id | estRows | task | access object | operator info |
    3. +-------------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------+
    4. | TopN_12 | 10.00 | root | | test.t.id, offset:0, count:10 |
    5. | └─HashJoin_16 | 12500.00 | root | | inner join, equal:[eq(test.t.a, test.s.a)] |
    6. | ├─TableReader_21(Build) | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_20 |
    7. | └─TableReader_19(Probe) | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_18 |
    8. | └─TableFullScan_18 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo |
    9. +-------------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------+

    同理,TopN 无法下推到 Outer Join 的内表上。在 TopN 的排序规则涉及多张表上的列时,也无法下推,如 t.a+s.a。只有当 TopN 的排序规则仅依赖于外表上的列时,才可以下推。

    1. +----------------------------------+----------+-----------+---------------+-------------------------------------------------+
    2. | id | estRows | task | access object | operator info |
    3. +----------------------------------+----------+-----------+---------------+-------------------------------------------------+
    4. | TopN_12 | 10.00 | root | | test.t.id, offset:0, count:10 |
    5. | └─HashJoin_17 | 12.50 | root | | left outer join, equal:[eq(test.t.a, test.s.a)] |
    6. | ├─Limit_21(Build) | 10.00 | root | | offset:0, count:10 |
    7. | └─TableReader_31 | 10.00 | root | | data:Limit_30 |
    8. | └─Limit_30 | 10.00 | cop[tikv] | | offset:0, count:10 |
    9. | └─TableFullScan_29 | 10.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:true, stats:pseudo |
    10. | └─TableReader_35(Probe) | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_34 |
    11. | └─TableFullScan_34 | 10000.00 | cop[tikv] | table:s | keep order:false, stats:pseudo |
    12. +----------------------------------+----------+-----------+---------------+-------------------------------------------------+

    在上面的查询中,TopN 首先推到了外表 t 上。然后因为它要对 t.id 进行排序,而 是表 t 的主键,可以直接按顺序读出 (keep order:true),从而省略了 TopN 中的排序,将其简化为 Limit。