Postgres 索引类型探索之旅

Postgres 索引类型探索之旅

在 Citus 公司,为让事情做的更好,我们与客户一起在数据建模、优化查询、和增加 索引上花费了许多时间。我的目标是为客户的需求提供更好的服务,从而创造成功。我们所做的其中一部分工作是持续为你的 Citus 集群保持良好的优化和 高性能;另外一部分是帮你了解关于 Postgres 和 Citus 你所需要知道的一切。毕竟,一个健康和高性能的数据库意味着 app 执行的更快,并且谁不愿意这样呢? 今天,我们简化一些内容,与客户分享一些关于 Postgres 索引的信息。

Postgres 有几种索引类型, 并且每个新版本都似乎增加一些新的索引类型。每个索引类型都是有用的,但是具体使用哪种类型取决于(1)数据类型,有时是(2)表中的底层数据和(3)执行的查找类型。接下来的内容我们将介绍在 Postgres 中你可以使用的索引类型,以及你何时该使用何种索引类型。在开始之前,这里有一个我们将带你亲历的索引类型列表:

B-Tree

倒排索引Generalized Inverted Index (GIN)

倒排搜索树Generalized Inverted Seach Tree (GiST)

空间分区的Space partitioned GiST (SP-GiST)

块范围索引Block Range Index (BRIN)

Hash

现在开始介绍索引。

在 Postgres 中,B-Tree 索引是你使用的最普遍的索引

如果你有一个计算机科学的学位,那么 B-Tree 索引可能是你学会的第一个索引。B-tree 索引 会创建一个始终保持自身平衡的一棵树。当它根据索引去查找某个东西时,它会遍历这棵树去找到键,然后返回你要查找的数据。使用索引是大大快于顺序扫描的,因为相对于顺序扫描成千上万的记录,它可以仅需要读几个  (当你仅返回几个记录时)。

如果你运行一个标准的 CREATE INDEX 语句,它将为你创建一个 B-tree 索引。 B-tree 索引在大多数的数据类型上是很有价值的,比如文本、数字和时间戳。如果你刚开始在你的数据库中使用索引,并且不在你的数据库上使用太多的 Postgres 的高级特性,使用标准的 B-Tree 索引可能是你最好的选择。

GIN 索引,用于多值列

倒排索引Generalized Inverted Index,一般称为 GIN,大多适用于当单个列中包含多个值的数据类型。

据 Postgres 文档: 

“GIN 设计用于处理被索引的条目是复合值的情况,并且由索引处理的查询需要搜索在复合条目中出现的值。例如,这个条目可能是文档,查询可以搜索文档中包含的指定字符。”

包含在这个范围内的最常见的数据类型有:

关于 GIN 索引中最让人满意的一件事是,它们能够理解存储在复合值中的数据。但是,因为一个 GIN 索引需要有每个被添加的单独类型的数据结构的特定知识,因此,GIN 索引并不是支持所有的数据类型。

GiST 索引, 用于有重叠值的行

倒排搜索树Generalized Inverted Seach Tree(GiST)索引多适用于当你的数据与同一列的其它行数据重叠时。GiST 索引最好的用处是:如果你声明一个几何数据类型,并且你希望知道两个多边型是否包含一些点时。在一种情况中一个特定的点可能被包含在一个盒子中,而与此同时,其它的点仅存在于一个多边形中。使用 GiST 索引的常见数据类型有:

几何类型

需要进行全文搜索的文本类型

GiST 索引在大小上有很多的固定限制,否则,GiST 索引可能会变的特别大。作为其代价,GiST 索引是有损的(不精确的)。

据官方文档:

“GiST 索引是有损的,这意味着索引可能产生虚假匹配,所以需要去检查真实的表行去消除虚假匹配。 (当需要时 PostgreSQL 会自动执行这个动作)”

这并不意味着你会得到一个错误结果,它只是说明了在 Postgres 给你返回数据之前,会做了一个很小的额外工作来过滤这些虚假结果。

特别提示:同一个数据类型上 GIN 和 GiST 索引往往都可以使用。通常一个有很好的性能表现,但会占用很大的磁盘空间,反之亦然。说到 GIN 与 GiST 的比较,并没有某个完美的方案可以适用所有情况,但是,以上规则应用于大部分常见情况。

SP-GiST 索引,用于更大的数据

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/6e85c6350b544ad739885bb74cd98d54.html