MySQL索引下推：提升数据库性能的关键优化技术

前言

• 大家好，我是 Lorin ，今天给大家带来 MySQL 查询性能优化的另一个重要优化技术：索引下推。
• 索引下推(Index Condition Pushdown，简称ICP)，是 MySQL5.6 版本提供的新特性，核心目标是减少回表查询次数，提高查询效率。

索引下推原理

MySQL 基础架构

• 在了解索引下推前，我们先简单回忆一下MySQL 基础架构：

• 索引下推本质上是将服务层的的工作下推到存储引擎，从而减少回表的次数，我们来看一下传统查询过程和ICP查询过程的区别：
• 假设我们有如下 TABLE 和 SQL 查询语句：

CREATE TABLE `tuser` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `id_card` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `id_card` (`id_card`),
  KEY `name_age` (`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (1, '1', '张三', 10);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (2, '2', '张三', 10);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (3, '3', '张六', 30);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (4, '4', '张三', 20);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (5, '5', '李四', 20);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (6, '6', '李五', 10);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (7, '7', '马六', 34);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (8, '8', '朱九', 22);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (9, '9', '祝马甸', 27);
INSERT INTO `tuser` (`id`, `id_card`, `name`, `age`) VALUES (10, '10', '毛阿敏', 234);


EXPLAIN select * from tuser where name like '李%' and age=11;

传统查询过程

• 存储引擎根据 name like ‘李%’ 查询出所有符合的数据列，根据数据列对应主键 ID 回表查询，并返回 Service 层。
• Service 层根据 age=11 筛选符合条件的数据返回客户端。

ICP 查询过程

• 存储引擎根据 name like ‘李%’ 查询出所有符合的数据列，由于使用的是联合索引，数据列中包含 age 的值，存储引擎再根据 age=11 过滤出符合条件的数据列，根据数据列对应主键 ID 回表查询，并返回 Service 层。

• 可以看到使用 ICP 的方式减少了我们回表查询次数，但索引下推在某些情况下可能并不总是生效，具体取决于优化器的决策。

使用场景限制

• 适用于range、ref、eq_ref和ref_or_null查询
• InnoDB和MyISAM都支持，Mysql partition分表也可以使用
• 对于InndoDB而言，ICP只支持二级索引，主键不需要回表
• 子查询不支持

参数配置

索引下推开启状态查询

SHOW VARIABLES LIKE 'optimizer_switch';

// 默认开启
index_condition_pushdown=on

索引下推开启和关闭

set optimizer_switch="index_condition_pushdown=off";
set optimizer_switch="index_condition_pushdown=on";

一些问题

只有联合索引才能使用索引下推？

• 是的，需要联合索引中无法生效的索引字段列进行过滤，从而减少回表查询。
• 注意：Using index condition 不代表一定使用了索引下推，所以一定要注意，比如下面的例子：

EXPLAIN select * from tuser where name like '李%' and id_card > "1111";

• 虽然 Extra 中有 Using index condition ，但是并没有使用索引下推，只是可能使用。

下面的查询为什么不走索引下推

EXPLAIN select * from tuser where name > '李%' and age=11;

• 可以看到查询计划选择了全表扫描，所以无法运用索引下推。

参考

• MySQL 官方手册
• 索引下推，这个点你肯定不知道！