MySQL 覆盖索引、最左前缀原则、索引下推 - Go语言中文社区

MySQL 覆盖索引、最左前缀原则、索引下推


1、覆盖索引

1.1 概念

索引是高效找到行的一个方法,当能通过检索索引就可以读取想要的数据,那就不需要再到数据表中读取行了。如果一个索引包含了(或覆盖了)满足查询语句中字段与条件的数据就叫做覆盖索引。

1.2 判断标准

使用explain,可以通过输出的extra列来判断,对于一个索引覆盖查询,显示为using index,MySQL查询优化器在执行查询前会决定是否有索引覆盖查询

1.3 注意

不是所有类型的索引都可以成为覆盖索引。覆盖索引必须要存储索引的列,而哈希索引、空间索引和全文索引等都不存储索引列的值,所以MySQL只能使用B+Tree索引做覆盖索引
不同的存储引擎实现覆盖索引都是不同的,并不是所有的存储引擎都支持它们

1.4 优点

覆盖索引是一种非常强大的工具,能大大提高查询性能,只需要读取索引而不用读取数据有以下一些优点
1、索引项通常比记录要小,所以MySQL访问更少的数据
2、索引都按值的大小顺序存储,相对于随机访问记录,需要更少的I/O
3、大多数据引擎能更好的缓存索引,比如MyISAM只缓存索引
4、覆盖索引对于InnoDB表尤其有用,因为InnoDB使用聚集索引组织数据,如果二级索引中包含查询所需的数据,就不再需要在聚集索引中查找了

2、最左前缀原则

mysql建立多列索引(联合索引)有最左前缀的原则,即最左优先,如:
字段有3列,a,b,c,建立索引:idx_a_b_c
则生效的查询条件有:

  1. a =x
  2. a =x and b=y 或者(b =y and a=x,即顺序不影响,SQL优化器会自动处理,以下同理)
  3. a =x and c =y
  4. a=x and b=y and c=z

3、索引下推

“索引条件下推”,称为 Index Condition Pushdown (ICP)是mysql中一个常用的优化,尤其是当mysql需要从一张表里检索数据时。 如果没有ICP,存储引擎将会根据WHERE子句的条件遍历整个表单数据,然后返回给mysql服务器。启用ICP,如果可以通过使用索引的列来满足WHERE条件,MySQL服务器将WHERE条件的这部分推送到存储引擎。然后,存储引擎通过使用索引来确定推送的条件,并且通过这样的方式从表中读取行。 ICP可以减少存储引擎必须访问基础表的次数以及MySQL服务器必须访问存储引擎的次数。

不使用ICP的查询SQL流程图
在这里插入图片描述

过程解释
①:MySQL Server发出读取数据的命令,这是在执行器中执行如下代码段,通过函数指针和handle接口调用存储引擎的索引读或全表表读。此处进行的是索引读。
if (in_first_read)
{
in_first_read= false;
error= (*qep_tab->read_first_record)(qep_tab); //设定合适的读取函数,如设定索引读函数/全表扫描函数
}
else
error= info->read_record(info);

②、③:进入存储引擎,读取索引树,在索引树上查找,把满足条件的(经过查找,红色的满足)从表记录中读出(步骤④,通常有IO),从存储引擎返回⑤标识的结果。此处,不仅要在索引行进行索引读取(通常是内存中,速度快。步骤③),还要进行进行步骤④,通常有IO。

⑥:从存储引擎返回查找到的多条元组给MySQL Server,MySQL Server在⑦得到较多的元组。

⑦–⑧:⑦到⑧依据WHERE子句条件进行过滤,得到满足条件的元组。注意在MySQL Server层得到较多元组,然后才过滤,最终得到的是少量的、符合条件的元组。

使用ICP的查询SQL流程图
在这里插入图片描述
过程解释
①:MySQL Server发出读取数据的命令,过程同图一。

②、③:进入存储引擎,读取索引树,在索引树上查找,把满足已经下推的条件的(经过查找,红色的满足)从表记录中读出(步骤④,通常有IO),从存储引擎返回⑤标识的结果。此处,不仅要在索引行进行索引读取(通常是内存中,速度快。步骤③),还要在③这个阶段依据下推的条件进行进行判断,不满足条件的,不去读取表中的数据,直接在索引树上进行下一个索引项的判断,直到有满足条件的,才进行步骤④,这样,较没有ICP的方式,IO量减少。

⑥:从存储引擎返回查找到的少量元组给MySQL Server,MySQL Server在⑦得到少量的元组。因此比较图一无ICP的方式,返回给MySQL Server层的即是少量的、符合条件的元组。

另外,图中的部件层次关系,不再进行解释。

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