Jadual Kandungan
实验
安装数据库
导入示例数据
建立联合索引
查询
原理
关闭ICP
开启ICP
注意事项
参考
Rumah pangkalan data tutorial mysql MySQL索引与Index Condition Pushdown

MySQL索引与Index Condition Pushdown

Jun 07, 2016 pm 04:39 PM
index mysql indeks

大约在两年前,我写了一篇关于MySQL索引的文章。最近有同学在文章的评论中对文章的内容提出质疑,质疑主要集中在联合索引的使用方式上。在那篇文章中,我说明联合索引是将各个索引字段做字符串连接后作为key,使用时将整体做前缀匹配。 而这名同学在这个页面

大约在两年前,我写了一篇关于MySQL索引的文章。最近有同学在文章的评论中对文章的内容提出质疑,质疑主要集中在联合索引的使用方式上。在那篇文章中,我说明联合索引是将各个索引字段做字符串连接后作为key,使用时将整体做前缀匹配。

而这名同学在这个页面找到了如下一句话:index condition pushdown is usually useful with multi-column indexes: the first component(s) is what index access is done for, the subsequent have columns that we read and check conditions on。从而认为联合索引的使用方式与文中不符。

实际上,这个页面所讲述的是在MariaDB 5.3.3(MySQL是在5.6)开始引入的一种叫做Index Condition Pushdown(以下简称ICP)的查询优化方式。由于本身不是一个层面的东西,前文中说的是Index Access,而这里是Query Optimization,所以并不构成对前文正确性的影响。在写前文时,MySQL还没有ICP,所以文中没有涉及相关内容,但考虑到新版本的MariaDB或MySQL中ICP的启用确实影响了一些查询行为的外在表现。所以决定写这篇文章详细讲述一下ICP的原理以及对索引使用方式的优化。

实验

先从一个简单的实验开始直观认识ICP的作用。

安装数据库

首先需要安装一个支持ICP的MariaDB或MySQL数据库。我使用的是MariaDB 5.5.34,如果是使用MySQL则需要5.6版本以上。

Mac环境下可以通过brew安装:

brew install mairadb
Salin selepas log masuk

其它环境下的安装请参考MariaDB官网关于下载安装的文档。

导入示例数据

与前文一样,我们使用Employees Sample Database,作为示例数据库。完整示例数据库的下载地址为:https://launchpad.net/test-db/employees-db-1/1.0.6/+download/employees_db-full-1.0.6.tar.bz2。

将下载的压缩包解压后,会看到一系列的文件,其中employees.sql就是导入数据的命令文件。执行

mysql -h[host] -u[user] -p 
<p>就可以完成建库、建表和load数据等一系列操作。此时数据库中会多一个叫做employees的数据库。库中的表如下:</p>
<pre class="brush:php;toolbar:false">MariaDB [employees]> SHOW TABLES;
+---------------------+
| Tables_in_employees |
+---------------------+
| departments         |
| dept_emp            |
| dept_manager        |
| employees           |
| salaries            |
| titles              |
+---------------------+
6 rows in set (0.00 sec)
Salin selepas log masuk

我们将使用employees表做实验。

建立联合索引

employees表包含雇员的基本信息,表结构如下:

MariaDB [employees]> DESC employees.employees;
+------------+---------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type          | Null | Key | Default | Extra |
+------------+---------------+------+-----+---------+-------+
| emp_no     | int(11)       | NO   | PRI | NULL    |       |
| birth_date | date          | NO   |     | NULL    |       |
| first_name | varchar(14)   | NO   |     | NULL    |       |
| last_name  | varchar(16)   | NO   |     | NULL    |       |
| gender     | enum('M','F') | NO   |     | NULL    |       |
| hire_date  | date          | NO   |     | NULL    |       |
+------------+---------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.01 sec)
Salin selepas log masuk

这个表默认只有一个主索引,因为ICP只能作用于二级索引,所以我们建立一个二级索引:

ALTER TABLE employees.employees ADD INDEX first_name_last_name (first_name, last_name);
Salin selepas log masuk

这样就建立了一个first_name和last_name的联合索引。

查询

为了明确看到查询性能,我们启用profiling并关闭query cache:

SET profiling = 1;
SET query_cache_type = 0;
SET GLOBAL query_cache_size = 0;
Salin selepas log masuk

然后我们看下面这个查询:

MariaDB [employees]> SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man';
+--------+------------+------------+-----------+--------+------------+
| emp_no | birth_date | first_name | last_name | gender | hire_date  |
+--------+------------+------------+-----------+--------+------------+
| 254642 | 1959-01-17 | Mary       | Botman    | M      | 1989-11-24 |
| 471495 | 1960-09-24 | Mary       | Dymetman  | M      | 1988-06-09 |
| 211941 | 1962-08-11 | Mary       | Hofman    | M      | 1993-12-30 |
| 217707 | 1962-09-05 | Mary       | Lichtman  | F      | 1987-11-20 |
| 486361 | 1957-10-15 | Mary       | Oberman   | M      | 1988-09-06 |
| 457469 | 1959-07-15 | Mary       | Weedman   | M      | 1996-11-21 |
+--------+------------+------------+-----------+--------+------------+
Salin selepas log masuk

根据MySQL索引的前缀匹配原则,两者对索引的使用是一致的,即只有first_name采用索引,last_name由于使用了模糊前缀,没法使用索引进行匹配。我将查询联系执行三次,结果如下:

+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration   | Query                                                                     |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
|       38 | 0.00084400 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
|       39 | 0.00071800 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
|       40 | 0.00089600 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
Salin selepas log masuk

然后我们关闭ICP:

SET optimizer_switch='index_condition_pushdown=off';
Salin selepas log masuk

在运行三次相同的查询,结果如下:

+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration   | Query                                                                     |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
|       42 | 0.00264400 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
|       43 | 0.01418900 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
|       44 | 0.00234200 | SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man' |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------+
Salin selepas log masuk

有意思的事情发生了,关闭ICP后,同样的查询,耗时是之前的三倍以上。下面我们用explain看看两者有什么区别:

MariaDB [employees]> EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man';
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-----------------------+
| id   | select_type | table     | type | possible_keys        | key                  | key_len | ref   | rows | Extra                 |
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-----------------------+
|    1 | SIMPLE      | employees | ref  | first_name_last_name | first_name_last_name | 44      | const |  224 | Using index condition |
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-----------------------+
1 row in set (0.00 sec)
Salin selepas log masuk
MariaDB [employees]> EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE first_name='Mary' AND last_name LIKE '%man';
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-------------+
| id   | select_type | table     | type | possible_keys        | key                  | key_len | ref   | rows | Extra       |
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-------------+
|    1 | SIMPLE      | employees | ref  | first_name_last_name | first_name_last_name | 44      | const |  224 | Using where |
+------+-------------+-----------+------+----------------------+----------------------+---------+-------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)
Salin selepas log masuk

前者是开启ICP,后者是关闭ICP。可以看到区别在于Extra,开启ICP时,用的是Using index condition;关闭ICP时,是Using where。

其中Using index condition就是ICP提高查询性能的关键。下一节说明ICP提高查询性能的原理。

原理

ICP的原理简单说来就是将可以利用索引筛选的where条件在存储引擎一侧进行筛选,而不是将所有index access的结果取出放在server端进行where筛选。

以上面的查询为例,在没有ICP时,首先通过索引前缀从存储引擎中读出224条first_name为Mary的记录,然后在server段用where筛选last_name的like条件;而启用ICP后,由于last_name的like筛选可以通过索引字段进行,那么存储引擎内部通过索引与where条件的对比来筛选掉不符合where条件的记录,这个过程不需要读出整条记录,同时只返回给server筛选后的6条记录,因此提高了查询性能。

下面通过图两种查询的原理详细解释。

关闭ICP

在不支持ICP的系统下,索引仅仅作为data access使用。

开启ICP

在ICP优化开启时,在存储引擎端首先用索引过滤可以过滤的where条件,然后再用索引做data access,被index condition过滤掉的数据不必读取,也不会返回server端。

注意事项

有几个关于ICP的事情要注意:

  • ICP只能用于二级索引,不能用于主索引。
  • 也不是全部where条件都可以用ICP筛选,如果某where条件的字段不在索引中,当然还是要读取整条记录做筛选,在这种情况下,仍然要到server端做where筛选。
  • ICP的加速效果取决于在存储引擎内通过ICP筛选掉的数据的比例。

参考

[1] https://mariadb.com/kb/en/index-condition-pushdown/

[2] http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/index-condition-pushdown-optimization.html

Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn

Alat AI Hot

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Gambar buka pakaian secara percuma

Clothoff.io

Clothoff.io

Penyingkiran pakaian AI

Video Face Swap

Video Face Swap

Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!

Alat panas

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

SublimeText3 versi Cina

SublimeText3 versi Cina

Versi Cina, sangat mudah digunakan

Hantar Studio 13.0.1

Hantar Studio 13.0.1

Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

Alat pembangunan web visual

SublimeText3 versi Mac

SublimeText3 versi Mac

Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)

Cara membuka phpmyadmin Cara membuka phpmyadmin Apr 10, 2025 pm 10:51 PM

Anda boleh membuka phpmyadmin melalui langkah -langkah berikut: 1. Log masuk ke panel kawalan laman web; 2. Cari dan klik ikon phpmyadmin; 3. Masukkan kelayakan MySQL; 4. Klik "Login".

MySQL: Pengenalan kepada pangkalan data paling popular di dunia MySQL: Pengenalan kepada pangkalan data paling popular di dunia Apr 12, 2025 am 12:18 AM

MySQL adalah sistem pengurusan pangkalan data relasi sumber terbuka, terutamanya digunakan untuk menyimpan dan mengambil data dengan cepat dan boleh dipercayai. Prinsip kerjanya termasuk permintaan pelanggan, resolusi pertanyaan, pelaksanaan pertanyaan dan hasil pulangan. Contoh penggunaan termasuk membuat jadual, memasukkan dan menanyakan data, dan ciri -ciri canggih seperti Operasi Join. Kesalahan umum melibatkan sintaks SQL, jenis data, dan keizinan, dan cadangan pengoptimuman termasuk penggunaan indeks, pertanyaan yang dioptimumkan, dan pembahagian jadual.

Tempat Mysql: Pangkalan Data dan Pengaturcaraan Tempat Mysql: Pangkalan Data dan Pengaturcaraan Apr 13, 2025 am 12:18 AM

Kedudukan MySQL dalam pangkalan data dan pengaturcaraan sangat penting. Ia adalah sistem pengurusan pangkalan data sumber terbuka yang digunakan secara meluas dalam pelbagai senario aplikasi. 1) MySQL menyediakan fungsi penyimpanan data, organisasi dan pengambilan data yang cekap, sistem sokongan web, mudah alih dan perusahaan. 2) Ia menggunakan seni bina pelanggan-pelayan, menyokong pelbagai enjin penyimpanan dan pengoptimuman indeks. 3) Penggunaan asas termasuk membuat jadual dan memasukkan data, dan penggunaan lanjutan melibatkan pelbagai meja dan pertanyaan kompleks. 4) Soalan -soalan yang sering ditanya seperti kesilapan sintaks SQL dan isu -isu prestasi boleh disahpepijat melalui arahan jelas dan log pertanyaan perlahan. 5) Kaedah pengoptimuman prestasi termasuk penggunaan indeks rasional, pertanyaan yang dioptimumkan dan penggunaan cache. Amalan terbaik termasuk menggunakan urus niaga dan preparedStatemen

Mengapa menggunakan mysql? Faedah dan kelebihan Mengapa menggunakan mysql? Faedah dan kelebihan Apr 12, 2025 am 12:17 AM

MySQL dipilih untuk prestasi, kebolehpercayaan, kemudahan penggunaan, dan sokongan komuniti. 1.MYSQL Menyediakan fungsi penyimpanan dan pengambilan data yang cekap, menyokong pelbagai jenis data dan operasi pertanyaan lanjutan. 2. Mengamalkan seni bina pelanggan-pelayan dan enjin penyimpanan berganda untuk menyokong urus niaga dan pengoptimuman pertanyaan. 3. Mudah digunakan, menyokong pelbagai sistem operasi dan bahasa pengaturcaraan. 4. Mempunyai sokongan komuniti yang kuat dan menyediakan sumber dan penyelesaian yang kaya.

Cara menyambung ke pangkalan data Apache Cara menyambung ke pangkalan data Apache Apr 13, 2025 pm 01:03 PM

Apache menyambung ke pangkalan data memerlukan langkah -langkah berikut: Pasang pemacu pangkalan data. Konfigurasikan fail web.xml untuk membuat kolam sambungan. Buat sumber data JDBC dan tentukan tetapan sambungan. Gunakan API JDBC untuk mengakses pangkalan data dari kod Java, termasuk mendapatkan sambungan, membuat kenyataan, parameter mengikat, melaksanakan pertanyaan atau kemas kini, dan hasil pemprosesan.

Cara Memulakan MySQL oleh Docker Cara Memulakan MySQL oleh Docker Apr 15, 2025 pm 12:09 PM

Proses memulakan MySQL di Docker terdiri daripada langkah -langkah berikut: Tarik imej MySQL untuk membuat dan memulakan bekas, tetapkan kata laluan pengguna root, dan memetakan sambungan pengesahan port Buat pangkalan data dan pengguna memberikan semua kebenaran ke pangkalan data

CentOS memasang MySQL CentOS memasang MySQL Apr 14, 2025 pm 08:09 PM

Memasang MySQL pada CentOS melibatkan langkah -langkah berikut: Menambah sumber MySQL YUM yang sesuai. Jalankan YUM Pasang Perintah MySQL-Server untuk memasang pelayan MySQL. Gunakan perintah mysql_secure_installation untuk membuat tetapan keselamatan, seperti menetapkan kata laluan pengguna root. Sesuaikan fail konfigurasi MySQL seperti yang diperlukan. Tune parameter MySQL dan mengoptimumkan pangkalan data untuk prestasi.

Peranan MySQL: Pangkalan Data dalam Aplikasi Web Peranan MySQL: Pangkalan Data dalam Aplikasi Web Apr 17, 2025 am 12:23 AM

Peranan utama MySQL dalam aplikasi web adalah untuk menyimpan dan mengurus data. 1.MYSQL dengan cekap memproses maklumat pengguna, katalog produk, rekod urus niaga dan data lain. 2. Melalui pertanyaan SQL, pemaju boleh mengekstrak maklumat dari pangkalan data untuk menghasilkan kandungan dinamik. 3.MYSQL berfungsi berdasarkan model klien-pelayan untuk memastikan kelajuan pertanyaan yang boleh diterima.

See all articles