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面试官：什么是索引下推？

程序员恰恰 2024-03-23
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索引下推也被称为索引条件下推 （Index Condition Pushdown）ICP
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（条件过滤），交给了下层（引擎层）去处理。

在没有使用ICP的情况下，MySQL的查询：

  1. 存储引擎读取索引记录；

  2. 根据索引中的主键值，定位并读取完整的行记录；

  3. 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：

  1. 存储引擎读取索引记录

  2. 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；

  3. 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）；

  4. 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。


有了索引下推的优化，在满足一定条件下，存储 引擎层会在回表查询之前对数据进行过滤，可以减少存储引擎回表查询的次数。

实战：

假如有一张表user, 表有四个字段 id,name,level,tool
建立联合索引（name,level）
匹配姓名第一个字为“大”，并且level为1的用户，sql语句为:
select * from user where name like "大%" and level = 1；
在5.6之前，执行流程是如下图
根据前面说的“最左前缀原则”，该语句在搜索索引树的时候，只能匹配到名字第一个字是‘大的记录，接下来是怎么处理的呢？
当然是ID 1 、ID4开始，逐个回表，到主键索引上找出相应的记录，再比对level这个字段的值是否符合。
图 1 中，在 (name,level) 索引里，只是按顺序把“name 第一个字是’大’”的记录一条条取出来回表。因此，需要回表 2次。
MySQL 5.6引入了索引下推优化，可以在索引遍历过程中，对索引中包含的字段先做判断，过滤掉不符合条件的记录，减少回表字数。
下面图1、图2分别展示这两种情况。
5.6及之后，执行流程图如下
图 2 跟图 1 的区别是，InnoDB 在 (name,level) 索引内部就判断了 level是否等于1，对于不等于1 的记录，直接判断并跳过。
在我们的这个例子中，只需要对ID 1 、ID4 这两条记录回表取数据判断，就只需要回表 1 次。
使用索引下推后由两次回表变为一次，提高了查询效率。
总结
如果没有索引下推优化（或称ICP优化），
当进行索引查询时，首先根据索引来查找记录，然后再根据where条件来过滤记录；
在支持ICP优化后，MySQL会在取出索引的同时，判断是否可以进行where条件过滤再进行索引查询
也就是说提前执行where的部分过滤操作，在某些场景下，可以大大减少回表次数，从而提升整体性能

---THE END---


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