【YashanDB 知识库】使用 Reverse 索引的解决自增序列做索引，插入性能大幅提升

本文内容来自 YashanDB 官网，原文内容请见https://yashandb.com/newsinfo/7849027.html?templateId=1718516

问题现象

测试中使用自增序列做索引， 在插入数据的过程速度比较慢， 核查关键等待事件是 index block split，time_waited 耗时比其他事件高一个量级

问题的风险及影响

影响业务性能

问题影响的版本

YashanDB 版本：23.2.9.100

问题发生原因

1、索引结构

数据库领域索引的数据结构从简单的二叉树演变为更复杂的 B+树，已解决数据不均匀、大量增加删除导致数据倾斜，查询性能下降等问题。

相关概念可参考 Binary Search Tree Visualization (usfca.edu 

也可参考 YashanDB 官网说明：索引 | YashanDB Doc  

2、自增序列做索引存在的问题

B+树在索引数据块慢的情况下，需要分裂成 2 个块，分裂的过程，写入请求需要等待。那么如果是插入的数据使用自增序列做索引，写入的数据按顺序，都在同个索引数据块上，所有请求都需要一起等待 block 拆分完成。而如果数据是分散的，那么所有的 block 可能同时都会有数据写入。一个 block 的拆分阻塞的请求就不会是全部，而是极小一部分。

自增序列插入的过程，图形化展示可以在这里体验：B+ Tree Visualization (usfca.edu) 

3、解决办法及验证

业界：

针对该问题，业界通用的做法是将自增序列打散，oracle 使用 Reverse 关键字，IBM 使用 Radmon 关键字（ www.ibm.com ）

崖山和 Oracle 保持一致，使用 reverse 关键字：

原理：

数字 Reverse 之后，如 1234 变成 4321,1235 变成 5321，1241 则变成 1421，数字分散了。M 区块满了之后，分裂出 N 块，同时 M 还会分裂出 L 块，一直重复下去，由于数组分散，所有块都有可能插入数据，并发做分裂之后插入，等待事件数量减少，性能因此提高。

实际验证结果：

不使用 reverse 索引：

使用 reverse 索引：

结论：

可以看出使用 reverse 索引，性能提升约 6 倍，非常明显。在使用自增 number、int 等做索引，或其他 char/varchar 等存在单调递增的数值列做索引，均可以使用 reverse 做优化提升写入性能。