回表與覆蓋索引和ICP的介紹

回表與覆蓋索引

建個(gè)示例表 tbl_index 

在網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)過程中，需要針對客戶的行業(yè)特點(diǎn)、產(chǎn)品特性、目標(biāo)受眾和市場情況進(jìn)行定位分析，以確定網(wǎng)站的風(fēng)格、色彩、版式、交互等方面的設(shè)計(jì)方向。創(chuàng)新互聯(lián)還需要根據(jù)客戶的需求進(jìn)行功能模塊的開發(fā)和設(shè)計(jì)，包括內(nèi)容管理、前臺展示、用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和安全保護(hù)等功能。

CREATE TABLE tbl_index (
    c1 INT,
    c2 INT,
    c3 CHAR(1),
    PRIMARY KEY(c1),
    KEY idx_c2 (c2)
);

　　覆蓋索引

如果 where 條件的列和 select 的列都在一個(gè)索引中，通過這個(gè)索引就可以完成查詢，這就叫就叫覆蓋索引；當(dāng)然，覆蓋索引基本針對的是組合索引（InnoDB 的聚簇索引有點(diǎn)特殊，具體可以看下面的圖）

針對上面的 tbl_index， select c2 from tbl_index where c2 = 4; 是覆蓋索引查詢，但是這條 SQL 沒有意義，如果我們在 tbl_index 表上增加索引 index idx_c2_c3 (c2,c3) ，那么 select c3 from tbl_index where c2 = 4; 走覆蓋索引查詢還是很有意義的，那問題又來了，覆蓋索引的意義何在 ？ 我們往下看

　　回表

通過某個(gè)索引無法直接完成 SQL 查詢（where 條件的列和 select 的列不全部存在于任何一個(gè)索引中），那么此時(shí)需要獲取完整的數(shù)據(jù)記錄來完成此次查詢，從索引項(xiàng)記錄到獲取對應(yīng)的完整數(shù)據(jù)記錄的過程就叫回表；概念可能說的有些抽象，我們結(jié)合 MySQL 來看看具體什么是回表

InnoDB 的回表

InnoDB 的索引結(jié)構(gòu)有些特殊，非聚簇索引（二級索引）回表到聚簇索引的過程類似如下

InnoDB的聚簇索引即數(shù)據(jù)，索引和數(shù)據(jù)是存在一起的；那么直接走聚簇索引查詢的 SQL 是不存在回表一說的，比如 select* from tbl_index where c1 = 10; ，只有從二級索引出發(fā)，并且二級索引獨(dú)自完成不了查詢的時(shí)候才會回表到聚簇索引完成查詢

MyISAM 的回表

有這樣一種說法： MyISAM 中的索引都是二級索引 ，其實(shí)說的是聚簇索引和二級索引的結(jié)構(gòu)基本一致，只是聚簇索引有個(gè)唯一性約束

MyISAM 聚簇索引和二級索引，以及它們的回表過程類似如下

MyISAM 的回表過程指的是根據(jù)葉子節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)記錄的地址來獲取完整記錄的過程，無論是聚簇索引還是二級索引都可能存在回表的過程；MyISAM 的回表與 InnoDB 還是有差別的

無論是 InnoDB 的回表還是 MyISAM 的回表，很有可能會造成額外的磁盤 IO，這會嚴(yán)重影響查詢效率，覆蓋索引的目的就是盡量能夠一次完成 SQL 查詢，避免有回表過程，從而提高效率

如何確認(rèn) MySQL 是進(jìn)行了覆蓋索引查詢，還是進(jìn)行了回表查詢 ？

看 MySQL 的執(zhí)行計(jì)劃，如果 Extra 中只有 using index 則說明使用了覆蓋索引查詢，如果 Extra 中出現(xiàn)了 using indexcondition 或 using index & using where 則說明進(jìn)行了回表查詢

ICP

Index Condition Pushdown，MySQL 5.6 中引入的一種優(yōu)化策略

那么究竟是將什么從哪 Push Down 到哪，優(yōu)化了什么？要弄清楚這 4 個(gè)問題，我們需要先弄清楚 where 條件的提取與應(yīng)用，具體可查看：神奇的 SQL 之 WHERE 條件的提取與應(yīng)用

where 條件會被提取成 3 部分： Index Key，Index Filter，Table Filter ，在 MySQL 5.6 之前，并不區(qū)分 Index Filter 與 Table Filter，統(tǒng)統(tǒng)將 Index First Key 與 Index Last Key 范圍內(nèi)的索引記錄，回表讀取完整記錄，然后返回給 MySQL Server 層進(jìn)行過濾，而在 MySQL 5.6 之后，Index Filter 與 Table Filter 分離，Index Filter 下降到引擎層（InnoDB和MyISAM）的索引層面進(jìn)行過濾，減少了回表與返回 MySQL Server 層的記錄交互開銷，提高了 SQL 的執(zhí)行效率

　　ICP 優(yōu)化過程

假設(shè)我們有表： tbl_icp 

create table tbl_icp (a int primary key, b int, c int, d int, e varchar(50));create index idx_bcd on tbl_icp(b, c, d);insert into tbl_icp values (4,3,1,1,'a');insert into tbl_icp values (1,1,1,2,'d');insert into tbl_icp values (8,8,7,8,'h');insert into tbl_icp values (2,2,1,2,'g');insert into tbl_icp values (5,2,2,5,'e');insert into tbl_icp values (3,3,2,1,'c');insert into tbl_icp values (7,4,0,5,'b');insert into tbl_icp values (6,5,2,4,'f');

若沒有使用 ICP，則 SQL 查詢類似如下

沒有使用 ICP 時(shí)，引擎層會將滿足 Index Key 范圍限制的所有數(shù)據(jù)記錄（示例中一共 6 條）逐條返回給 Server 層，然后由 server 層應(yīng)用 Index Filter 和 Table Filter （MySQL 5.6 之前不區(qū)分 Index Filter 和 Table Filter），最后將滿足條件的數(shù)據(jù)返回給客戶端；

若使用 ICP，則 SQL 查詢類似如下

使用了 ICP，Server 層會將 Index Filter 下推到引擎層，引擎層在對 Index First Key 與 Index Last Key 范圍內(nèi)的索引項(xiàng)逐條進(jìn)行過濾的時(shí)候，會應(yīng)用上 Index Filter，對不滿足 Index Filter 條件的索引項(xiàng)直接過濾掉，無需回表操作，也無需返回給 Server 層，從而提供執(zhí)行效率；上圖中的索引項(xiàng)： 3 1 1 、 3 2 1 不滿足 Index Filter 中的 d != 1 ， 4 0 5 不滿足 c > 0 ，所以這 3 個(gè)索引項(xiàng)無需進(jìn)行回表操作，也不需要返回給 Server 層

相信到這里，大家對 ICP 的 4 個(gè)問題應(yīng)該就比較清楚了

　　ICP 的適用條件

雖說 ICP 能提高 SQL 執(zhí)行效率，但也不是任何情況下都適用的，它只適用于某些情況

1、當(dāng) SQL 需要全表訪問時(shí)，ICP 的優(yōu)化策略可用于 range, ref, eq_ref,  ref_or_null 類型的數(shù)據(jù)訪問方式

2、只適用于 InnoDB 和 MyISAM 兩種存儲引擎

3、在 InnoDB 中，ICP 只適用于二級索引

ICP 的目的就是為了減少回表導(dǎo)致的磁盤 I/O，而 InnoDB 的聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)存放的就是完整的數(shù)據(jù)記錄，只要索引數(shù)據(jù)被讀到內(nèi)存了，那么索引項(xiàng)對應(yīng)的完整數(shù)據(jù)記錄也就讀到內(nèi)存了，那么通過索引項(xiàng)獲取數(shù)據(jù)記錄的過程就在內(nèi)存中進(jìn)行了，無需進(jìn)行磁盤 I/O；也就說聚簇索引上應(yīng)用 ICP，不會減少磁盤 I/O，也就沒有使用的意義了

4、不支持覆蓋索引

其實(shí)和第 3 點(diǎn)一樣，因?yàn)楦采w索引無需回表，ICP 也就沒意義了

5、不支持子查詢條件的下推

6、不支持存儲過程條件、觸發(fā)器條件的下推

至于 ICP 的優(yōu)化效果，取決于在存儲引擎內(nèi)通過 ICP 篩選掉的數(shù)據(jù)的比例，過濾掉的數(shù)據(jù)比例大，那就性能提升大，反之則性能提升小

網(wǎng)頁題目：回表與覆蓋索引和ICP的介紹
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