索引下推（Index Condition Pushdown, ICP）是数据库查询优化的一种技术。它主要用于提升数据库查询性能，尤其是顺序扫描大表或使用索引进行过滤时。索引下推在 MySQL 5.6 引入，是针对索引的查询优化。

简单解释

索引下推的核心思想是把一部分查询条件“下推”到存储层的索引扫描过程，而无需每次都把数据从存储层读到服务层做判断。这样可以减少需要访问的数据行数，从而优化查询速度。

传统索引扫描

在没有索引下推时，当查询涉及多个筛选条件（WHERE 子句）时，数据库先通过索引查找到满足部分条件的记录，但并不会马上应用所有的条件过滤。它会将索引匹配到的记录获取到服务层（Server Layer）后再检查剩余的条件是否符合，然后决定结果是否返回给用户。

这种做法在数据量大或涉及复杂条件时，可能会导致服务层不得不处理大量不必要的数据记录，从而性能不佳。

有索引下推的查询流程

索引下推允许直接在存储引擎层应用更多的筛选条件，而不需要将所有的筛选工作都依赖上层来完成。存储层在扫描索引时，直接应用部分条件来过滤记录，减少向服务层返回的记录数量。

举例说明：

假如有一个表 products，带有索引 (category_id, price)，查询语句如下：

SELECT * FROM products WHERE category_id = 10 AND price < 100;

没有索引下推：

  • 存储层通过索引 (category_id, price) 找到所有 category_id = 10 的记录。
  • 然后将这些记录返回给服务层。
  • 服务层对这些记录再进行过滤，看 price < 100 的记录是否符合条件。
  • 在这个过程中，可能会发送大量数据到服务层处理，增大系统开销。

有索引下推：

  • 存储层通过索引 (category_id, price)，不仅用于定位 category_id = 10 的记录，还直接在存储层检查 price < 100 条件。
  • 只有完全满足条件的记录才会返回给服务层。
  • 服务层需要处理的数据量显著减少，查询效率提升。

优势

  1. 降低IO开销：因为存储层生成的满足条件的记录更少，处理的数据量减少了。
  2. 更快的查询速度：减少服务层进行二次筛选的压力。
  3. 无需修改查询语句：索引下推是存储引擎的优化机制，无需用户对 SQL 语句进行额外调整。

使用注意

  • 是否能够启用索引下推，取决于存储引擎以及索引类型。
  • 在 MySQL 中，只有 InnoDB 存储引擎支持索引下推。
  • 索引下推并不总是显著提升查询性能，其实际效果依赖于查询复杂度、数据分布、索引选择等因素。

如何验证索引下推

你可以通过 EXPLAIN 命令检查查询计划，如果查询使用了索引下推，会看到关键字 Using index condition，例如：

EXPLAIN SELECT * FROM products WHERE category_id = 10 AND price < 100;

输出可能包括：

Extra: Using index condition

如果没有 “Using index condition”，则说明没有启用索引下推。

总之，索引下推是数据库引擎的一项重要优化技术，它通过让存储层承担更多的筛选工作，显著提升了查询性能，特别是在使用复合索引的场景中。


什么是索引下推（Index Condition Pushdown, ICP）？插图

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