关于MySQL count(distinct) 逻辑的一个bug

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  背景

 

         客户报告了一个count(distinct)语句返回结果错误，实际结果存在值，但是用count(distinct)统计后返回的是0。

         将问题简化后复现如下，影响已知的所有版本。

 

drop table if exists tb; set tmp_table_size=1024; create table tb(id int auto_increment primary key, v varchar(32)) charset=gbk; insert into tb(v) values("aaa"); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); insert into tb(v) (select v from tb); update tb set v=concat(v, id); select count(distinct v) from tb;    返回0

 

上述中update语句的目的是将所有的v值设为各不相同。

 

 

 

原因分析

 

         Count(distinct f)的语义就是计算字段f的去重总数，计算流程大致如下：

 

      流程一:

 

1、  构造一个unique集合A1（用tree实现）

2、  对每个值都试图插入集合A1中

3、  若和A1中现有item重复则直接跳过，不重复则插入并+1

4、  完成后计算集合中元素个数。

 

   细心的同学会看到上面的语句中有一个set tmp_table_size的过程，集合A1并不能无限扩大，大小上限为tmp_table_size。若超过则上述流程变为

 

           流程二：

 

1、  构造一个unique 集合A1

2、  插入item过程中若大小超过tmp_table_size，则将A1暂时写到文件中，再构造集合A2

3、  重复步骤2直到所有的item插入完成

因此若item很多则可能重复生成多个集合A1～An。

4、  对A1～An作合并操作。由于只是每个集合A保证unique，因此需要做类似归并排序的操作（实际上不需要排序，只是扫一遍）

5、  因此合并操作需要一个临时内存，长度为n，单元大小为key_length （key大小）。这个临时内存，用的也是tmp_table_size定义的大小。实际上在合并过程中还需要长为key_length的预留空间作临时内存保存。因此需要的空间为 (n+1)*key_length。

6、  在进行合并前会判断tmp_table_size >=(n+1)*key_length， 不满足则直接放弃合并。其结果就是返回为0。

 

案例分析

 

以上面这个case为例。字段v的单key大小为65  (65 = 32*2+1) 加上tree节点字占空间24字节共89字节。单个集合只能放11个item （1024/89）， 因此n为 24 （24>=256/11）, 在合并时需要 (24+1)*65= 1625字节的临时空间，大于1024，放弃合并。

 

Sql_big_tables

         实际上在最初处理这个问题时，俊达同学发现社区也有人讨论这个bug，并且指出在set sql_big_tables=on的时候，执行count(distinct)就能正确返回结果。原因就是在sql_big_tables=on的情况下，构造集合的方式是直接生成一个临时表，全部插入后直接计算临时表的大小作为结果，整个过程与tmp_table_size无关。

 

解决方法

         运维上，set sql_big_tables是一个方法，不过会影响性能。调高tmp_table_size算是正招。

         当然本质上这是一个bug。

         代码上，对于已经走到合并操作的这个逻辑，如果tmp_table_size不够，应该直接申请新的临时空间用于合并，完成后释放。虽然会造成临时征用内存，不过以现有的逻辑来看，临时征用的内存已经不少了-_-

 

         另外一种时间换空间的方法，就是作多次合并。

 

         相比之下第一种改造比较简单安全，提交的patch用第一种思路完成。后面看看社区有没有别的方案。