五分钟搞懂MySQL索引下推
如果你在面试中,听到MySQL5.6”、“索引优化” 之类的词语,你就要立马get到,这个问的是“索引下推”。
什么是索引下推
索引下推(Index Condition Pushdown,简称ICP),是MySQL5.6版本的新特性,它能减少回表查询次数,提高查询效率。
索引下推优化的原理
我们先简单了解一下MySQL大概的架构:
MySQL服务层负责SQL语法解析、生成执行计划等,并调用存储引擎层去执行数据的存储和检索。
索引下推
的下推其实就是指将部分上层(服务层)负责的事情,交给了下层(引擎层)去处理。
我们来具体看一下,在没有使用ICP的情况下,MySQL的查询:
- 存储引擎读取索引记录;
- 根据索引中的主键值,定位并读取完整的行记录;
- 存储引擎把记录交给
Server
层去检测该记录是否满足WHERE
条件。
使用ICP的情况下,查询过程:
- 存储引擎读取索引记录(不是完整的行记录);
- 判断
WHERE
条件部分能否用索引中的列来做检查,条件不满足,则处理下一行索引记录; - 条件满足,使用索引中的主键去定位并读取完整的行记录(就是所谓的回表);
- 存储引擎把记录交给
Server
层,Server
层检测该记录是否满足WHERE
条件的其余部分。
索引下推的具体实践
理论比较抽象,我们来上一个实践。
使用一张用户表tuser
,表里创建联合索引(name, age)。
如果现在有一个需求:检索出表中名字第一个字是张,而且年龄是10岁的所有用户
。那么,SQL语句是这么写的:
select * from tuser where name like '张%' and age=10;
假如你了解索引最左匹配原则,那么就知道这个语句在搜索索引树的时候,只能用 张
,找到的第一个满足条件的记录id为1。
那接下来的步骤是什么呢?
没有使用ICP
在MySQL 5.6之前,存储引擎根据通过联合索引找到name likelike '张%'
的主键id(1、4),逐一进行回表扫描,去聚簇索引找到完整的行记录,server层再对数据根据age=10进行筛选
。
我们看一下示意图:
可以看到需要回表两次,把我们联合索引的另一个字段age
浪费了。
使用ICP
而MySQL 5.6 以后, 存储引擎根据(name,age)联合索引,找到name likelike '张%'
,由于联合索引中包含age
列,所以存储引擎直接再联合索引里按照age=10
过滤。按照过滤后的数据再一一进行回表扫描。
我们看一下示意图:
可以看到只回表了一次。
除此之外我们还可以看一下执行计划,看到Extra
一列里 Using index condition
,这就是用到了索引下推。
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-----------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-----------------------+
| 1 | SIMPLE | tuser | NULL | range | na_index | na_index | 102 | NULL | 2 | 25.00 | Using index condition |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-----------------------+
索引下推使用条件
- 只能用于
range
、ref
、eq_ref
、ref_or_null
访问方法; - 只能用于
InnoDB
和MyISAM
存储引擎及其分区表; - 对
InnoDB
存储引擎来说,索引下推只适用于二级索引(也叫辅助索引);
索引下推的目的是为了减少回表次数,也就是要减少IO操作。对于
InnoDB
的聚簇索引来说,数据和索引是在一起的,不存在回表这一说。
- 引用了子查询的条件不能下推;
- 引用了存储函数的条件不能下推,因为存储引擎无法调用存储函数。
相关系统参数
索引条件下推默认是开启的,可以使用系统参数optimizer_switch
来控制器是否开启。
查看默认状态:
复制代码
mysql> select @@optimizer_switch\G;
*************************** 1. row ***************************
@@optimizer_switch: index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on
1 row in set (0.00 sec)
切换状态:
set optimizer_switch="index_condition_pushdown=off";
set optimizer_switch="index_condition_pushdown=on";
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