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expressions-pushed-down.md

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下推到 TiKV 的表达式列表
TiDB 中下推到 TiKV 的表达式列表及相关设置。
/docs-cn/dev/functions-and-operators/expressions-pushed-down/
/docs-cn/dev/reference/sql/functions-and-operators/expressions-pushed-down/

下推到 TiKV 的表达式列表

当 TiDB 从 TiKV 中读取数据的时候，TiDB 会尽量下推一些表达式运算到 TiKV 中，从而减少数据传输量以及 TiDB 单一节点的计算压力。本文将介绍 TiDB 已支持下推的表达式，以及如何禁止下推特定表达式。

已支持下推的表达式列表

表达式分类 具体操作
逻辑运算 AND (&&), OR (||), NOT (!)
比较运算 <, <=, =, != (<>), >, >=, <=>, IN(), IS NULL, LIKE, IS TRUE, IS FALSE, COALESCE()
数值运算 +, -, *, /, ABS(), CEIL(), CEILING(), FLOOR()
控制流运算 CASE, IF(), IFNULL()
JSON运算 JSON_TYPE(json_val),
JSON_EXTRACT(json_doc, path[, path] ...),
JSON_OBJECT(key, val[, key, val] ...),
JSON_ARRAY([val[, val] ...]),
JSON_MERGE(json_doc, json_doc[, json_doc] ...),
JSON_SET(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_INSERT(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_REPLACE(json_doc, path, val[, path, val] ...),
JSON_REMOVE(json_doc, path[, path] ...)
日期运算 DATE_FORMAT()

禁止特定表达式下推

当函数的计算过程由于下推而出现异常时，可通过黑名单功能禁止其下推来快速恢复业务。具体而言，你可以将上述支持的函数或运算符名加入黑名单 mysql.expr_pushdown_blacklist 中，以禁止特定表达式下推。

mysql.expr_pushdown_blacklist 的 schema 如下：

tidb> desc mysql.expr_pushdown_blacklist;
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
| Field      | Type         | Null | Key  | Default           | Extra |
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
| name       | char(100)    | NO   |      | NULL              |       |
| store_type | char(100)    | NO   |      | tikv,tiflash,tidb |       |
| reason     | varchar(200) | YES  |      | NULL              |       |
+------------+--------------+------+------+-------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

以上结果字段解释如下：

  • name：禁止下推的函数名。
  • store_type：用于指明希望禁止该函数下推到哪些组件进行计算。组件可选 tidb、tikv 和 tiflash。store_type 不区分大小写，如果需要禁止向多个存储引擎下推，各个存储之间需用逗号隔开。
    • store_type 为 tidb 时表示在读取 TiDB 内存表时，是否允许该函数在其他 TiDB Server 上执行。
    • store_type 为 tikv 时表示是否允许该函数在 TiKV Server 的 Coprocessor 模块中执行。
    • store_type 为 tiflash 时表示是否允许该函数在 TiFlash Server 的 Coprocessor 模块中执行。
  • reason：用于记录该函数被加入黑名单的原因。

注意：

tidb 是一种特殊的 store_type，其含义是 TiDB 内存表，比如：PERFORMANCE_SCHEMA.events_statements_summary_by_digest，属于系统表的一种，非特殊情况不用考虑这种存储引擎。

加入黑名单

执行以下步骤，可将一个或多个函数或运算符加入黑名单：

  1. 向 mysql.expr_pushdown_blacklist 插入对应的函数名或运算符名以及希望禁止下推的存储类型集合。
  2. 执行 admin reload expr_pushdown_blacklist;。

移出黑名单

执行以下步骤，可将一个或多个函数及运算符移出黑名单：

  1. 从 mysql.expr_pushdown_blacklist 表中删除对应的函数名或运算符名。
  2. 执行 admin reload expr_pushdown_blacklist;。

黑名单用法示例

以下示例首先将运算符 < 及 > 加入黑名单，然后将运算符 > 从黑名单中移出。

黑名单是否生效可以从 explain 结果中进行观察（参见如何理解 explain 结果）。

tidb> create table t(a int);
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
| id                      | estRows  | task      | access object | operator info                      |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
| TableReader_7           | 0.00     | root      |               | data:Selection_6                   |
| └─Selection_6           | 0.00     | cop[tikv] |               | gt(ssb_1.t.a, 2), lt(ssb_1.t.a, 2) |
|   └─TableFullScan_5     | 10000.00 | cop[tikv] | table:t       | keep order:false, stats:pseudo     |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

tidb> insert into mysql.expr_pushdown_blacklist values('<', 'tikv',''), ('>','tikv','');
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

tidb> admin reload expr_pushdown_blacklist;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
| id                      | estRows  | task      | access object | operator info                      |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
| Selection_7             | 10000.00 | root      |               | gt(ssb_1.t.a, 2), lt(ssb_1.t.a, 2) |
| └─TableReader_6         | 10000.00 | root      |               | data:TableFullScan_5               |
|   └─TableFullScan_5     | 10000.00 | cop[tikv] | table:t       | keep order:false, stats:pseudo     |
+-------------------------+----------+-----------+---------------+------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

tidb> delete from mysql.expr_pushdown_blacklist where name = '>';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

tidb> admin reload expr_pushdown_blacklist;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

tidb> explain select * from t where a < 2 and a > 2;
+---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
| id                        | estRows  | task      | access object | operator info                  |
+---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
| Selection_8               | 0.00     | root      |               | lt(ssb_1.t.a, 2)               |
| └─TableReader_7           | 0.00     | root      |               | data:Selection_6               |
|   └─Selection_6           | 0.00     | cop[tikv] |               | gt(ssb_1.t.a, 2)               |
|     └─TableFullScan_5     | 10000.00 | cop[tikv] | table:t       | keep order:false, stats:pseudo |
+---------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

注意：

  • admin reload expr_pushdown_blacklist 只对执行该 SQL 语句的 TiDB server 生效。若需要集群中所有 TiDB server 生效，需要在每台 TiDB server 上执行该 SQL 语句。
  • 表达式黑名单功能在 v3.0.0 及以上版本中支持。
  • 在 v3.0.3 及以下版本中，不支持将某些运算符的原始名称文本（如 ">"、"+" 和 "is null"）加入黑名单中，部分运算符在黑名单中需使用别名。已支持下推的表达式中，别名与原始名不同的运算符见下表（区分大小写）。
运算符原始名称 运算符别名
< lt
> gt
<= le
>= ge
= eq
!= ne
<> ne
<=> nulleq
| bitor
&& bitand
|| or
! not
in in
+ plus
- minus
* mul
/ div
DIV intdiv
IS NULL isnull
IS TRUE istrue
IS FALSE isfalse