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前言什么是索引下推索引下推优化的原理索引下推的具体实践没有使用ICP使用ICP相关系统参数总结

前言

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：

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";

参考：

[1].《 MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎》

[2]. 《MySQL实战45讲》

[3]. MySQL索引下推（ICP）简单理解及例子

[4]. 一文读懂什么是MySQL索引下推（ICP）

总结