一文搞懂MySQL索引下推

来源:这里教程网 时间:2026-02-28 15:48:53 作者:

本篇文章给大家带来了关于mysql的相关知识,其中主要介绍了关于索引下推的相关内容,索引条件下推也叫索引下推,英文全称index condition pushdown,简称icp,用于优化数据查询,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

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SELECT 语句执行过程

MySQL
数据库由
Server
层和
Engine
层组成:

Server
层:
SQL
分析器、
SQL
优化器、
SQL
执行器,用于负责
SQL
语句的具体执行过程。
Engine
层:
负责存储具体的数据,如最常使用的
InnoDB
存储引擎,还有用于在内存中存储临时结果集的
TempTable
引擎。

通过客户端/服务器通信协议与

MySQL
建立连接。

查询缓存:

如果开启了
Query Cache
且在查询缓存过程中查询到完全相同的
SQL
语句,则将查询结果直接返回给客户端;
如果没有开启
Query Cache
或者没有查询到完全相同的
SQL
语句则会由解析器进行语法语义解析,并生成解析树。

分析器生成新的解析树。

查询优化器生成执行计划。

查询执行引擎执行

SQL
语句,此时查询执行引擎会根据
SQL
语句中表的存储引擎类型,以及对应的
API
接口与底层存储引擎缓存或者物理文件的交互情况,得到查询结果,由
MySQL Server
过滤后将查询结果缓存并返回给客户端。

Tips
MySQL 8.0
已去掉
query cache
(查询缓存模块)。

什么是索引下推?

索引下推(

Index Condition Pushdown
): 简称
ICP
,通过把索引过滤条件下推到存储引擎,来减少
MySQL
存储引擎访问基表的次数 和
MySQL
服务层访问存储引擎的次数。

索引下推 VS 覆盖索引: 其实都是 减少回表的次数,只不过方式不同

覆盖索引: 当索引中包含所需要的字段(

SELECT XXX
),则不再回表去查询字段。

索引下推: 对索引中包含的字段先做判断,直接过滤掉不满足条件的记录,减少回表的行数。

要了解

ICP
是如何工作的,先从一个查询
SQL
开始:

举个栗子:查询名字

la
开头、年龄为
18
的记录

SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;

有这些记录:

不开启

ICP
时索引扫描是如何进行的:

通过索引元组,定位读取对应数据行。(实际上:就是回表)
WHERE
中字段做判断,过滤掉不满足条件的行。

使用

ICP
,索引扫描如下进行:

获取索引元组。
WHERE
中字段做判断,在索引列中进行过滤。
对满足条件的索引,进行回表查询整行。
WHERE
中字段做判断,过滤掉不满足条件的行。

动手实验:

实验:使用

MySQL
版本
8.0.16

-- 表创建
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `user` (
`id` VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT '主键 id',
`name` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '名字',
`age` TINYINT NOT NULL COMMENT '年龄',
`address` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '地址',
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT '用户表';
-- 创建索引
CREATE INDEX idx_name_age ON user (name, age);
-- 新增数据
INSERT INTO user (id, name, age, address) VALUES (1, 'tt', 14, 'linhai');
INSERT INTO user (id, name, age, address) VALUES (2, 'lala', 18, 'linhai');
INSERT INTO user (id, name, age, address) VALUES (3, 'laxi', 30, 'linhai');
INSERT INTO user (id, name, age, address) VALUES (4, 'lawa', 40, 'linhai');
-- 查询语句
SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;

新增数据如下:

关闭
ICP
,再调用
EXPLAIN
查看语句:
-- 将 ICP 关闭
SET optimizer_switch = 'index_condition_pushdown=off';
-- 查看确认
show variables like 'optimizer_switch';
-- 用 EXPLAIN 查看
EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;

开启
ICP
,再调用
EXPLAIN
查看语句:
-- 将 ICP 打开
SET optimizer_switch = 'index_condition_pushdown=on';
-- 查看确认
show variables like 'optimizer_switch';
-- 用 EXPLAIN 查看
EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;

由上实验可知,区别是否开启

ICP
Exira
字段中的
Using index condition

更进一步,来看下

ICP
带来的性能提升:

通过访问数据文件的次数

-- 1. 清空 status 状态
flush status;
-- 2. 查询
SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;
-- 3. 查看 handler 状态
show status like '%handler%';

对比开启

ICP
和 关闭
ICP
关注
Handler_read_next
的值

-- 开启 ICP
flush status;
SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;
show status like '%handler%';
+----------------------------|-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------|-------+
| Handler_commit             | 1     |
| Handler_delete             | 0     |
| Handler_discover           | 0     |
| Handler_external_lock      | 2     |
| Handler_mrr_init           | 0     |
| Handler_prepare            | 0     |
| Handler_read_first         | 0     |
| Handler_read_key           | 1     |  
| Handler_read_last          | 0     |
| Handler_read_next          | 1     |  <---重点
| Handler_read_prev          | 0     |
| Handler_read_rnd           | 0     |
| Handler_read_rnd_next      | 0     |
| Handler_rollback           | 0     |
| Handler_savepoint          | 0     |
| Handler_savepoint_rollback | 0     |
| Handler_update             | 0     |
| Handler_write              | 0     |
+----------------------------|-------+
18 rows in set (0.00 sec)

-- 关闭 ICP
flush status;
SELECT * FROM user WHERE name LIKE 'la%' AND age = 18;
show status like '%handler%';
+----------------------------|-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------|-------+
| Handler_commit             | 1     |
| Handler_delete             | 0     |
| Handler_discover           | 0     |
| Handler_external_lock      | 2     |
| Handler_mrr_init           | 0     |
| Handler_prepare            | 0     |
| Handler_read_first         | 0     |
| Handler_read_key           | 1     |
| Handler_read_last          | 0     |
| Handler_read_next          | 3     |  <---重点
| Handler_read_prev          | 0     |
| Handler_read_rnd           | 0     |
| Handler_read_rnd_next      | 0     |
| Handler_rollback           | 0     |
| Handler_savepoint          | 0     |
| Handler_savepoint_rollback | 0     |
| Handler_update             | 0     |
| Handler_write              | 0     |
+----------------------------|-------+
18 rows in set (0.00 sec)

由上实验可知:

开启
ICP
Handler_read_next
等于 1,回表查 1 次。
关闭
ICP
Handler_read_next
等于 3,回表查 3 次。

这实验跟上面的栗子就对应上了。

索引下推限制

根据官网可知,索引下推 受以下条件限制:

当需要访问整个表行时,

ICP
用于
range
ref
eq_ref
ref_or_null

ICP
可以用于
InnoDB
MyISAM
表,包括分区表
InnoDB
MyISAM
表。

对于

InnoDB
表,
ICP
仅用于二级索引。
ICP
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
ICP
不会减少
I/O

在虚拟生成列上创建的二级索引不支持

ICP
InnoDB
支持虚拟生成列的二级索引。

引用子查询的条件不能下推。

引用存储功能的条件不能被按下。存储引擎不能调用存储的函数。

触发条件不能下推。

不能将条件下推到包含对系统变量的引用的派生表。(

MySQL 8.0.30
及更高版本)。

小结下:

ICP
仅适用于 二级索引
ICP
目标是 减少回表查询
ICP
对联合索引的部分列模糊查询非常有效。

拓展:虚拟列

CREATE TABLE UserLogin (
userId BIGINT,
loginInfo JSON,
cellphone VARCHAR(255) AS (loginInfo->>"$.cellphone"),
PRIMARY KEY(userId),
UNIQUE KEY idx_cellphone(cellphone)
);

cellphone
:就是一个虚拟列,它是由后面的函数表达式计算而成,本身这个列不占用任何的存储空间,而索引
idx_cellphone
实质是一个函数索引

好处: 在写

SQL
时可以直接使用这个虚拟列,而不用写冗长的函数。

举个栗子: 查询手机号

-- 不用虚拟列
SELECT * FROM UserLogin WHERE loginInfo->>"$.cellphone" = '13988888888'
-- 使用虚拟列
SELECT * FROM UserLogin WHERE cellphone = '13988888888'

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