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。

 具体

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层，层检测该记录是否满足条件的其余部分。

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。　因为

对于联合索引mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、between、like)就停止匹配

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。

 这里有一个回表概念

MySQL在InnoDB引擎下支持两种索引

聚集索引 ：索引里（B+树的叶子结点上）存储的是数据行（真实的数据）
普通索引 ：索引里（B+树的叶子结点上）存储的是主键
这里着重说一下聚集索引，官方文档有以下描述

在有主键的表，InnoDB将主键作为聚集索引
没有主键的表，InnoDB使用第一个唯一索引作为聚集索引
即没有主键也没有唯一索引时，MySQL将生成一个隐藏的6字节大小的row ID字段作为聚集索引
  MySQL通过普通索引没法一次性将数据拿全的情况下，通过普通索引获取主键值，再通过主键值到聚集索引中定位到记录，这个过程就叫回表。
可以通过建立覆盖索引来减少回表，比如现在要通过身份证号查姓名，那就建立身份证号和姓名的联合索引（id，name），当查询时可以通过这个索引直接拿到姓名name得值，不再需要去聚集索引里查找了，这就是覆盖索引。

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，由于联合索引中包含列，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。

问答区

问题1 当复合索引列为（name，age，address）时 以下SQL能使用索引吗？

select * from student where name like 'peng%' and age = 23;

可以，遇到like会中断后续元素的匹配，但只能使用name这个字段，mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询（>、<、between、like）就停止匹配。范围列可以用到索引，但是范围列后面的列无法用到索引。即索引最多用于一个范围列，因此如果查询条件中有两个范围列则无法全用到索引。

问题2 索引下推只能存在联合索引里吗？

是的，非联合索引无法使用索引下推。

问题3 索引下推在哪些情况下无法使用？

下推条件遇到子查询

下推条件遇到函数

非InnoDB表和MyISAM表

问题4 索引下推如何开启和关闭？

// 索引下推默认是开启的
set optimizer_switch='index_condition_pushdown=off'; // 关闭
set optimizer_switch='index_condition_pushdown=on'; // 开启

总结

  索引下推在非主键索引上的优化，可以有效减少回表的次数，大大提升了查询的效率，在平时工作中可以根据业务情况通过优化索引来达到使用索引下推，提高业务吞吐量。

索引下推(ICP)是针对MySQL使用索引从表中检索数据行的情况的优

• 在没有索引下推的情况下，MySQL通过存储引擎遍历索引来定位表中的数据行并将它们返回给MySQl服务器，服务器再进行WHERE条件的判断，确认是否将数据行加入结果集。
• 开启索引下推，且WHERE条件部分可以仅使用索引中的列来评估，这时MySQL服务器会将这部分WHERE条件下推到存储引擎，接着存储引擎使用索引条目评估推送的索引条件，仅当满足该条件时才从表中进行读取

索引下推可以减少存储引擎访问数据表的次数以及MySQL服务器访问存储引擎的次数。