二级索引前缀压缩-SPC-云原生数据库 PolarDB(PolarDB)-阿里云帮助中心

SPC（Secondary Prefix Compression）是PolarDB-X存储引擎中专为非唯一二级索引设计的前缀压缩功能，通过页字典去重存储相同前缀，显著节省索引存储空间。

适用范围

您的实例需满足以下版本要求：

实例系列：标准版或企业版。
引擎版本：MySQL 8.0。
存储节点版本：xcluster8.4.20-20260423及以上版本，即2026-04-23发布的版本及之后版本。

功能简介

SPC在B+Tree的叶子页面上维护一个页字典（Page Dictionary），存储页面内记录的公共前缀。每条记录只存储前缀ID和后缀数据，避免重复存储大量相同的前缀字节。

SPC的核心特性：

页字典最多支持128个不同前缀。
通过前缀去重可显著节省索引存储空间，实际节省比例取决于数据的前缀重复度。
仅适用于非唯一二级索引（唯一索引可使用Panda Index）。

索引格式优先级判断顺序：PANDA > SPC > HIPPO。当多种格式同时开启时，非唯一索引优先使用SPC，唯一索引优先使用PANDA。

开启和关闭SPC

PolarDB-X实例默认关闭SPC能力。若您需要调整SPC能力的开关，可前往PolarDB分布式版控制台，在目标集群的配置与管理 > 参数设置页面的存储层页签中，调整参数opt_index_format_spc_enabled的值。此操作无需重启实例，即时生效。

同时，SPC功能支持以会话粒度控制：

-- 开启
SET SESSION opt_index_format_spc_enabled = ON;

-- 关闭（默认）
SET SESSION opt_index_format_spc_enabled = OFF;

说明

此变量控制的是新建索引时是否使用SPC格式，对已有索引无影响。

新建表时，满足条件的非唯一二级索引会自动使用SPC格式：

CREATE TABLE t1 (
  id INT NOT NULL PRIMARY KEY,
  c1 VARCHAR(200),
  c2 VARCHAR(200),
  INDEX idx_c1 (c1),        -- 自动使用SPC格式
  INDEX idx_c1c2 (c1, c2)   -- 自动使用SPC格式
) ENGINE=InnoDB;

存量索引转换为SPC

对于已有的非SPC索引，可通过以下方式转换为SPC格式（需先确保opt_index_format_spc_enabled = ON）：

-- 创建新索引
ALTER TABLE ... ADD INDEX idx_new ...;
-- 更换索引名
ALTER TABLE ... RENAME idx TO idx_old, RENAME INDEX idx_new TO idx;
-- 删除原索引
ALTER TABLE ... DROP INDEX idx_old;

系统变量

变量名	作用域	类型	默认值	取值范围	说明
`opt_index_format_spc_enabled`	Session	Boolean	ON	ON\|OFF	控制新建非唯一二级索引时是否启用SPC前缀压缩格式。仅影响新创建的索引，不影响已有索引。
`innodb_spc_ddl_encode_threshold`	Global	Integer	30	10~100	DDL构建SPC索引时，前缀压缩的最小数据节省比率（百分比）。值越小越倾向压缩更多页面，值越大只有压缩效果显著的页面才会被编码。
`innodb_spc_ddl_encode_attempts`	Global	Integer	2	1~100	DDL构建SPC索引时，每个页面通过前缀压缩进行编码的最大次数，用于防止页面被过度编码导致性能下降。
`innodb_spc_analyze_sample_percentage`	Global	Integer	100	0~100	执行`CALL dbms_spc.analyze_table()`分析SPC索引时，采样的叶子节点页面百分比。对于大表可适当降低以加快分析速度。

查看SPC索引

通过以下方式查看索引是否使用了SPC格式。

SHOW CREATE TABLE FOR EXPORT

使用SHOW CREATE TABLE ... FOR EXPORT查看每个索引是否使用SPC格式。其中"spc": "true"表示该索引使用了SPC前缀压缩格式。

SHOW CREATE TABLE t_spc_show FOR EXPORT;

CREATE TABLE `t_spc_show` (
  `id` int NOT NULL,
  `c1` varchar(200) DEFAULT NULL,
  `c2` varchar(200) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) /*!80021 SECONDARY_ENGINE_ATTRIBUTE '{"gpp": "false", "panda index": "false", "hippo index": "false", "spc": "false"}' */,
  KEY `idx_c1` (`c1`) /*!80021 SECONDARY_ENGINE_ATTRIBUTE '{"gpp": "true", "panda index": "false", "hippo index": "false", "spc": "true"}' */,
  KEY `idx_c1c2` (`c1`,`c2`) /*!80021 SECONDARY_ENGINE_ATTRIBUTE '{"gpp": "true", "panda index": "false", "hippo index": "false", "spc": "true"}' */
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci

INFORMATION_SCHEMA.INNODB_INDEX_STATUS
```
SELECT SCHEMA_NAME, TABLE_NAME, INDEX_NAME, INDEX_PAGE_TYPE
FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_INDEX_STATUS
WHERE TABLE_NAME = 't_spc_demo' AND SCHEMA_NAME = 'test';
```
输出结果中，SPC索引的INDEX_PAGE_TYPE为SPC_PAGE。INDEX_PAGE_TYPE取值范围说明如下：
值
说明
INDEX_PAGE
标准B+Tree索引页
SPC_PAGE
SPC前缀压缩页
PANDA_PAGE
PANDA格式页
RTREE_PAGE
空间索引页
SDI_PAGE
数据字典索引页

统计SPC索引数量

统计当前实例中所有SPC索引（按库分组）：

SELECT SCHEMA_NAME, COUNT(*) AS spc_index_count
FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_INDEX_STATUS
WHERE INDEX_PAGE_TYPE = 'SPC_PAGE'
GROUP BY SCHEMA_NAME;

预期返回示例：

+-------------+-----------------+
| SCHEMA_NAME | spc_index_count |
+-------------+-----------------+
| test        |               3 |
+-------------+-----------------+

查看某个库下所有使用SPC的表和索引：

SELECT TABLE_NAME, INDEX_NAME
FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_INDEX_STATUS
WHERE SCHEMA_NAME = 'test' AND INDEX_PAGE_TYPE = 'SPC_PAGE';

预期返回示例：

+--------------+------------+
| TABLE_NAME   | INDEX_NAME |
+--------------+------------+
| t_spc_demo   | idx_c1     |
| t_spc_demo   | idx_c1c2   |
| t_mixed_demo | idx_c2     |
+--------------+------------+

压缩统计分析

通过dbms_spc.analyze_table存储过程，查看SPC索引的详细压缩统计信息：

CALL dbms_spc.analyze_table('table_name');
-- 或指定数据库
CALL dbms_spc.analyze_table('db_name.table_name');

输出指标说明：

指标	含义
`rec_bytes`	页面上所有记录的总字节数
`row_bytes`	实际行数据的总字节数
`comp_recs`	已压缩的记录数
`uncomp_recs`	未压缩的记录数
`dict_bytes`	页字典区域占用的字节数
`dict_slots`	页字典中的槽位总数
`dict_unused_slots`	页字典中未被任何记录引用的冗余前缀数量
`spc_page`	SPC格式的页面数
`compression ratio`	压缩比，表示通过SPC可节省的空间比例

采样率控制：您可以通过innodb_spc_analyze_sample_percentage变量控制分析时的采样比例（默认 100，即采样所有页面）：
```
-- 采样 50% 的页面
SET GLOBAL innodb_spc_analyze_sample_percentage = 50;  
```

使用限制

实例版本：由于SPC涉及底层存储结构变动，使用了SPC的实例无法降级至不支持SPC的老版本。
存量索引处理：对于已存在的二级索引，在开启SPC后不会自动转换为SPC索引。您可以通过删除并重建索引的方式进行转换。
1. 创建新索引：ALTER TABLE ... ADD INDEX idx_new ...;
2. 更换索引名：ALTER TABLE ... RENAME idx TO idx_old, RENAME INDEX idx_new TO idx;
3. 删除原索引：ALTER TABLE ... DROP INDEX idx_old;
不支持SPC的表类型：
- 压缩表（ROW_FORMAT=COMPRESSED）
- 临时表（TEMPORARY TABLE）
- 系统表
- 非COMPACT或DYNAMIC行格式的表
- 非16KB页大小（仅支持innodb_page_size = 16384）
不支持SPC的索引类型：
- 唯一索引（UNIQUE KEY）：使用PANDA格式
- 聚集索引（PRIMARY KEY）：使用标准格式
- 全文索引（FULLTEXT INDEX）
- 空间索引（SPATIAL INDEX）
- 多值索引（Multi-Value Index）
- 包含虚拟列的索引
DDL行为变化：通常情况下，VARCHAR列的长度扩展只需更新数据字典即可完成，不需要重建表。但如果涉及SPC索引（存量SPC索引的列或新建SPC索引的VARCHAR列发生长度变化），DDL会被强制升级为INPLACE表重建，并产生如下警告：
```
Warning 1088: Extending column 'X' requires table rebuild because it is part of an SPC index
```
原因是列长度变化会导致SPC索引的页字典容量需要重新计算，而这只能通过重建表来完成。

导出/导入限制：

限制条件	说明
格式必须匹配	源表和目标表的索引格式（SPC与非SPC）必须完全一致。
CFG版本要求	需要CFG V9格式支持，旧版本导出的`.cfg`文件无法包含SPC信息。
不支持跨版本	旧版本（不支持SPC）导出的表空间无法直接导入为SPC格式。
页字典容量必须一致	源和目标的表结构必须一致，以保证页字典容量计算结果相同。

值	说明
`INDEX_PAGE`	标准B+Tree索引页
`SPC_PAGE`	SPC前缀压缩页
`PANDA_PAGE`	PANDA格式页
`RTREE_PAGE`	空间索引页
`SDI_PAGE`	数据字典索引页