MySQL索引下推讲解

一、什么是索引下推

  • 索引条件下推(Index Condition Pushdown,ICP)是MySQL 5.6版本后引入的一项新特性。它通过减少回表的次数来提高数据库的查询效率。

  • 在不使用ICP的情况下,当使用非主键索引(也称为普通索引或二级索引)进行查询时,存储引擎会通过索引检索到数据,然后将数据返回给MySQL服务器,服务器再判断数据是否符合查询条件。

  • 而在使用ICP的情况下,如果查询语句中存在某些索引列的判断条件,MySQL服务器将这部分条件传递给存储引擎。存储引擎会根据这些条件判断索引是否符合MySQL服务器传递的条件,只有当索引符合条件时,存储引擎才会将数据检索出来并返回给MySQL服务器。

  • 通过使用ICP,数据库可以在存储引擎层级对索引进行条件判断,减少不必要的回表操作,从而提高查询效率。这样可以大大减少从磁盘读取数据的次数,加快查询速度。

  • 需要注意的是,ICP的效果取决于具体的查询语句和索引的使用情况。并不是所有的查询都适合使用ICP,有时可能会导致性能下降。因此,在使用ICP时需要进行合理的测试和评估,确保其能够带来性能的提升。

二、MySQL架构图

mysql

三、DEMO演示过程

MySQL版本如下:

SELECT VERSION();

在这里插入图片描述

下面是创建一个名为user的表,并插入一些测试数据的SQL语句:

DROP TABLE IF EXISTS `t_user`;
CREATE TABLE `t_user` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `name` varchar(64) NOT NULL COMMENT '用户名',
  `age` int(8) NOT NULL COMMENT '年龄',
  `address` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '地址',
  `is_delete` tinyint NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '是否删除,默认否',
  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name_age` (`name`, `age`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

INSERT INTO t_user(name, age, address) VALUES ('李四', 22, '中国');
INSERT INTO t_user(name, age, address) VALUES ('李五', 22, '中国');
INSERT INTO t_user(name, age, address) VALUES ('李六', 23, '中国');
INSERT INTO t_user(name, age, address) VALUES ('张三', 24, '中国');
INSERT INTO t_user(name, age, address) VALUES ('李期', 24, '中国');

在Navicat上执行上述SQL如下:

在这里插入图片描述
插入测试数据:

在这里插入图片描述

接下来,我们创建一个联合索引来测试索引下推的场景:

CREATE INDEX idx_user_name_age ON user (name, age);

然后,我们可以使用EXPLAIN语句来演示索引下推的效果:

EXPLAIN SELECT * FROM t_user WHERE name LIKE '李%' AND age = 22;

执行以上语句后,输出的结果中,可以观察到Extra列中有一个"Using index"的标记,表示索引下推被成功应用。

在这里插入图片描述

总结下SQL执行过程:

  1. 解析SQL语句,确定查询的表和条件。
  2. 根据查询条件选择合适的索引,如果存在适用的联合索引,会优先选择联合索引。
  3. 使用索引检索数据,将满足条件的索引行找出来。
  4. 将索引行传递给MySQL服务器。
  5. MySQL服务器根据剩余的条件进行判断,只有满足所有条件的索引行才会被返回。
  6. 返回结果给客户端。

在使用索引下推的场景下,步骤4中的索引行会根据剩余的条件进行判断,只有满足条件的索引行才会被返回给MySQL服务器,从而减少了不必要的数据传输和判断操作,提高了查询效率。

💎索引下推💎 是 mysql 5.6 优化查询回表的功能,在5.6之前都不支持索引下推,我这里使用的是8.0

关闭索引下推:

SET SESSION optimizer_switch='index_condition_pushdown=off';

再次执行:EXPLAIN SELECT * FROM t_user WHERE name LIKE ‘李%’ AND age = 22;

using where

  • 具体来说,Using where表示查询执行时需要在查询引擎层级使用WHERE子句对结果进行过滤。这意味着在查询执行期间,MySQL将扫描表中的每一行,并根据WHERE条件进行过滤,以返回满足条件的结果集。

  • 当Using where出现在EXPLAIN执行结果的Extra列时,表示查询过程中需要在查询引擎层级(Server层)执行额外的过滤操作,可能会导致查询性能下降。

  • 相比之下,如果EXPLAIN执行结果中出现了Using index condition,那么意味着查询过程中已经使用了索引下推(index condition pushdown),即查询条件已经在存储引擎层级进行了过滤,不需要在查询引擎层级再进行过滤操作。

<think>好的,我现在需要解释MySQL中的“索引命中”、“索引回表”和“索引下推”这三个概念。首先,我得确保自己正确理解每个术语的含义,然后组织语言用中文清晰地表达出来,同时遵循用户提供的格式要求,比如行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,并且结构要清晰。 首先,索引命中。这应该是指当执行查询时,MySQL能够利用索引来快速定位数据,而无需全表扫描。比如,如果有一个索引在name字段上,查询条件WHERE name = 'Alice'就会命中这个索引。需要说明索引的结构,比如B+树,以及如何通过索引快速查找数据行。 接下来是索引回表。当查询的列不在索引中时,即使命中了索引MySQL还需要根据索引中的主键值回到主键索引(聚簇索引)中查找完整的行数据。这个过程称为回表。例如,索引是(name),但查询需要获取age,这时候就需要回表。这里可能需要提到覆盖索引的概念,即如果索引包含所有需要的字段,就可以避免回表。 然后是索引下推(Index Condition Pushdown,ICP)。这是在MySQL 5.6引入的优化技术,允许在存储引擎层提前过滤不符合条件的行,减少回表次数。比如,查询条件WHERE name LIKE 'A%' AND age > 20,如果索引在(name, age)上,在没有ICP的情况下,存储引擎会先找到所有name以A开头的主键,然后回表获取age再过滤。而有了ICP,存储引擎会直接在索引中检查age条件,减少回表的数据量。需要解释ICP的作用和如何提升性能。 接下来需要考虑如何将这些内容结构化,分点说明,每个部分可能还需要例子或场景说明。同时注意用户提到的格式要求,行内数学表达式比如索引结构可能需要用LaTeX,例如B+树的高度$h$,查找复杂度$O(\log n)$等。不过根据用户给的例子,可能不需要太复杂的公式,所以这里可能需要酌情处理。 需要检查是否有遗漏的关键点,比如索引的结构、回表的原因、覆盖索引、ICP的工作原理和版本支持。同时确保语言通俗易懂,避免技术术语堆砌,但又要准确。可能还需要对比有无ICP的情况下的执行流程差异,以突出其优化效果。 最后,确保回答符合用户的结构要求:分点解释每个概念,可能包括定义、原理、示例、影响或优化建议。同时使用中文,避免Markdown格式,但保持段落清晰,可能用序号或标题来分隔各个部分。同时注意LaTeX的正确使用,比如行内公式用$...$,独立公式如果需要的话用$$...$$,但根据用户的问题,可能不需要太多公式,主要是在解释索引结构或查询过程时可能需要。 总结一下,回答的结构大致如下: 1. 索引命中 - 定义:查询条件使用索引快速定位数据 - 原理:B+树结构,减少扫描行数 - 示例:WHERE子句使用索引列 - 注意点:最左前缀原则,索引选择性 2. 索引回表 - 定义:需要回主键索引取数据 - 原理:二级索引存储主键值 - 示例:查询列不在索引中 - 优化:覆盖索引 3. 索引下推 - 定义:存储引擎层提前过滤 - 原理:在索引遍历时应用WHERE条件 - 示例:组合索引,部分条件在索引中处理 - 优势:减少回表次数,提升性能 在写作过程中,需要检查每个部分是否准确,是否有错误。例如,索引下推是否仅适用于组合索引,还是单列索引也可以?实际上,ICP适用于索引能够覆盖的列,不管是否是组合索引,但通常组合索引更能体现其优势。另外,需要确认MySQL版本支持情况,ICP从5.6开始支持。 可能还需要提到执行计划中的Using index condition来表示ICP的使用,而Using index表示覆盖索引。这些细节能帮助用户更好地理解如何诊断和优化查询。 最后,确保语言流畅,逻辑清晰,符合用户的要求,分点讲解,帮助用户逐步理解这三个概念。</think>### MySQL索引命中、索引回表、索引下推详解 #### 一、索引命中 1. **定义** 当查询条件**完全或部分匹配索引结构**时,MySQL可通过索引快速定位数据,避免全表扫描。例如: ```sql SELECT * FROM users WHERE name = 'Alice'; -- 若name字段有索引,则命中 ``` 2. **原理** - 索引通常采用$B^+$树结构,树高$h$决定查询复杂度为$O(\log n)$。 - **最左前缀原则**:联合索引$(a, b, c)$只能按$a$ → $a+b$ → $a+b+c$的顺序使用。 - **索引选择性**:唯一性高的字段(如ID)更适合建索引。 3. **示例** - 命中:`WHERE a=1 AND b=2`(联合索引$(a,b)$) - 未命中:`WHERE b=2`(未从最左字段$a$开始) --- #### 二、索引回表 1. **定义** 当索引**未覆盖查询所需全部列**时,需根据索引中的主键值**回主键索引(聚簇索引)**获取完整行数据。 2. **原理** - 二级索引(如`INDEX(name)`)仅存储主键值。 - 若查询需获取`age`字段(未包含在索引中),流程如下: ```sql 1. 通过二级索引找到name='Alice'对应的主键id=100 2. 回主键索引查找id=100的行,获取age=25 ``` 3. **优化:覆盖索引** 将查询列全部加入索引,例如: ```sql CREATE INDEX idx_name_age ON users(name, age); SELECT age FROM users WHERE name = 'Alice'; -- 无需回表 ``` --- #### 三、索引下推(ICP,Index Condition Pushdown) 1. **定义** MySQL 5.6+引入的优化技术,**将WHERE条件过滤提前到存储引擎层执行**,减少回表次数。 2. **原理** - **无ICP**:存储引擎仅按索引最左前缀筛选数据,剩余条件由Server层处理。 - **有ICP**:存储引擎直接利用索引中的字段过滤数据,减少传递给Server层的数据量。 3. **示例** ```sql -- 表结构:INDEX(name, age) SELECT * FROM users WHERE name LIKE 'A%' AND age > 20; ``` - **无ICP**:先找到所有`name LIKE 'A%'`的主键,回表后由Server层过滤`age > 20`。 - **有ICP**:存储引擎在索引中直接过滤`name LIKE 'A%' AND age > 20`,仅回表符合条件的主键。 4. **优势** - 减少回表次数,降低I/O开销。 - 执行计划显示`Using index condition`即表示触发ICP。 --- ### 总结对比 | 概念 | 触发场景 | 优化目标 | 关键标志 | |------------|------------------------------|-------------------|-----------------------| | 索引命中 | 查询条件匹配索引结构 | 减少扫描行数 | `Using index` | | 索引回表 | 查询列未完全被索引覆盖 | 避免回表 | 无 | | 索引下推 | WHERE条件可被索引部分覆盖 | 减少回表次数 | `Using index condition` | 通过合理设计索引(如覆盖索引、联合索引)和利用ICP,可显著提升查询性能。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

Run,boy

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值