MySQL查询性能优化七种武器之索引下推

2022-08-25 00:00:00 索引 查询 下推 主键 引擎

前面已经讲了MySQL的其他查询性能优化方式，没看过可以去了解一下：

MySQL查询性能优化七种武器之索引潜水

MySQL查询性能优化七种武器之链路追踪

今天要讲的是MySQL的另一种查询性能优化方式 — 索引下推（Index Condition Pushdown，简称ICP），是MySQL5.6版本增加的特性。

1. 索引下推的作用

主要作用有两个：

  1. 减少回表查询的次数
  2. 减少存储引擎和MySQL Server层的数据传输量

总之就是了提升MySQL查询性能。

2. 案例实践

创建一张用户表，造点数据验证一下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '姓名',
  `age` tinyint NOT NULL COMMENT '年龄',
  `gender` tinyint NOT NULL COMMENT '性别',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name_age` (`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB COMMENT='用户表';

在 姓名和年龄 (name,age) 两个字段上创建联合索引。

查询SQL执行计划，验证一下是否用到索引下推：

explain select * from user where name='一灯' and age>2;

执行计划中的Extra列显示了Using index condition，表示用到了索引下推的优化逻辑。

3. 索引下推配置

查看索引下推的配置：

show variables like '%optimizer_switch%';

如果输出结果中，显示 index_condition_pushdown=on，表示开启了索引下推。

也可以手动开启索引下推：

set optimizer_switch="index_condition_pushdown=on";

关闭索引下推：

set optimizer_switch="index_condition_pushdown=off";

4. 索引下推原理剖析

索引下推在底层到底是怎么实现的？

是怎么减少了回表的次数？

又减少了存储引擎和MySQL Server层的数据传输量？

在没有使用索引下推的情况，查询过程是这样的：

  1. 存储引擎根据where条件中name索引字段，找到符合条件的3个主键ID
  2. 然后二次回表查询，根据这3个主键ID去主键索引上找到3个整行记录
  3. 把数据返回给MySQL Server层，再根据where中age条件，筛选出符合要求的一行记录
  4. 返回给客户端

画两张图，就一目了然了。

下面这张图是回表查询的过程：

  1. 先在联合索引上找到name=‘一灯’的3个主键ID
  2. 再根据查到3个主键ID，去主键索引上找到3行记录

下面这张图是存储引擎返回给MySQL Server端的处理过程：

我们再看一下在使用索引下推的情况，查询过程是这样的：

  1. 存储引擎根据where条件中name索引字段，找到符合条件的3行记录，再用age条件筛选出符合条件一个主键ID
  2. 然后二次回表查询，根据这一个主键ID去主键索引上找到该整行记录
  3. 把数据返回给MySQL Server层
  4. 返回给客户端

现在是不是理解了索引下推的两个作用：

  1. 减少回表查询的次数
  2. 减少存储引擎和MySQL Server层的数据传输量

索引下推的含义就是，本来在MySQL Server层做的筛选操作，下推到存储引擎层来做。

5. 索引下推应用范围

  1. 适用于InnoDB 引擎和 MyISAM 引擎的查询
  2. 适用于执行计划是range, ref, eq_ref, ref_or_null的范围查询
  3. 对于InnoDB表，仅用于非聚簇索引。索引下推的目标是减少全行读取次数，从而减少 I/O 操作。对于 InnoDB聚集索引，完整的记录已经读入InnoDB 缓冲区。在这种情况下使用索引下推 不会减少 I/O。
  4. 子查询不能使用索引下推
  5. 存储过程不能使用索引下推

再附一张Explain执行计划详解图：

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