F.11. btree_gist — классы операторов GiST с поведением B-дерева #
Модуль btree_gist предоставляет классы операторов GiST, реализующие поведение, подобное тому, что реализуют обычные классы B-дерева, для типов данных int2, int4, int8, float4, float8, numeric, timestamp with time zone, timestamp without time zone, time with time zone, time without time zone, date, interval, oid, money, char, varchar, text, bytea, bit, varbit, macaddr, macaddr8, inet, cidr, uuid, bool и всех типов enum.
Вообще говоря, эти классы операторов не будут работать быстрее аналогичных стандартных методов индекса-B-дерева, и им не хватает одной важной возможности стандартной реализации B-дерева: возможности ограничивать уникальность. Однако они предлагают несколько других возможностей, описанных ниже. Также эти классы операторов полезны, когда требуется составной индекс GiST, в котором некоторые столбцы имеют типы данных, индексируемые только с GiST, а другие — простые типы. Наконец, эти классы операторов можно применять для тестирования GiST или взять за основу для разработки других классов операторов GiST.
Помимо типичных операторов поиска по B-дереву, btree_gist также поддерживает использование индекса для операции <> («не равно»). Это может быть полезно в сочетании с ограничением-исключением, как описано ниже.
Также, для типов данных, имеющих естественную метрику расстояния, btree_gist определяет оператор расстояния <-> и поддерживает использование индексов GiST для поиска ближайших соседей с применением этого оператора. Операторы расстояния определены для типов int2, int4, int8, float4, float8, timestamp with time zone, timestamp without time zone, time without time zone, date, interval, oid и money.
По умолчанию btree_gist строит индекс GiST с использованием функции sortsupport в отсортированном режиме. Это, как правило, позволяет существенно ускорить построение индекса. Тем не менее, можно вернуться к стратегии построения с буферизацией, указав параметр buffering при создании индекса.
Данный модуль считается «доверенным», то есть его могут устанавливать обычные пользователи, имеющие право CREATE в текущей базе данных.
F.11.1. Пример использования #
Простой пример использования btree_gist вместо btree:
CREATE TABLE test (a int4); -- создать индекс CREATE INDEX testidx ON test USING GIST (a); -- запрос SELECT * FROM test WHERE a < 10; -- поиск ближайших соседей: найти десять записей, ближайших к "42" SELECT *, a <-> 42 AS dist FROM test ORDER BY a <-> 42 LIMIT 10;
Так можно использовать ограничение-исключение, состоящее в том, что в клетке в зоопарке могут содержаться животные только одного типа:
=> CREATE TABLE zoo ( cage INTEGER, animal TEXT, EXCLUDE USING GIST (cage WITH =, animal WITH <>) ); => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'zebra'); INSERT 0 1 => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'zebra'); INSERT 0 1 => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'lion'); ERROR: conflicting key value violates exclusion constraint "zoo_cage_animal_excl" DETAIL: Key (cage, animal)=(123, lion) conflicts with existing key (cage, animal)=(123, zebra). => INSERT INTO zoo VALUES(124, 'lion'); INSERT 0 1
F.11.2. Замечание о переходе на версию 1.6 #
В версии 1.6 модуль btree_gist начал использовать встроенные в ядро операторы расстояния, а его собственные реализации этих операторов были удалены. Ссылки на эти операторы в классах операторов btree_gist будут автоматически удалены при обновлении расширения, но если у вас есть пользовательские объекты, использующие эти операторы или соответствующие функции, эти объекты нужно будет удалить вручную перед обновлением расширения.
F.11.3. Авторы #
Фёдор Сигаев (<teodor@stack.net>), Олег Бартунов (<oleg@sai.msu.su>), Янко Рихтер (<jankorichter@yahoo.de>) и Пол Юнгвирт (<pj@illuminatedcomputing.com>). Подробности можно найти на странице http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/.
F.11. btree_gist — GiST operator classes with B-tree behavior #
btree_gist provides GiST index operator classes that implement B-tree equivalent behavior for the data types int2, int4, int8, float4, float8, numeric, timestamp with time zone, timestamp without time zone, time with time zone, time without time zone, date, interval, oid, money, char, varchar, text, bytea, bit, varbit, macaddr, macaddr8, inet, cidr, uuid, bool and all enum types.
In general, these operator classes will not outperform the equivalent standard B-tree index methods, and they lack one major feature of the standard B-tree code: the ability to enforce uniqueness. However, they provide some other features that are not available with a B-tree index, as described below. Also, these operator classes are useful when a multicolumn GiST index is needed, wherein some of the columns are of data types that are only indexable with GiST but other columns are just simple data types. Lastly, these operator classes are useful for GiST testing and as a base for developing other GiST operator classes.
In addition to the typical B-tree search operators, btree_gist also provides index support for <> (“not equals”). This may be useful in combination with an exclusion constraint, as described below.
Also, for data types for which there is a natural distance metric, btree_gist defines a distance operator <->, and provides GiST index support for nearest-neighbor searches using this operator. Distance operators are provided for int2, int4, int8, float4, float8, timestamp with time zone, timestamp without time zone, time without time zone, date, interval, oid, and money.
By default btree_gist builds GiST index with sortsupport in sorted mode. This usually results in much faster index built speed. It is still possible to revert to buffered built strategy by using the buffering parameter when creating the index.
This module is considered “trusted”, that is, it can be installed by non-superusers who have CREATE privilege on the current database.
F.11.1. Example Usage #
Simple example using btree_gist instead of btree:
CREATE TABLE test (a int4); -- create index CREATE INDEX testidx ON test USING GIST (a); -- query SELECT * FROM test WHERE a < 10; -- nearest-neighbor search: find the ten entries closest to "42" SELECT *, a <-> 42 AS dist FROM test ORDER BY a <-> 42 LIMIT 10;
Use an exclusion constraint to enforce the rule that a cage at a zoo can contain only one kind of animal:
=> CREATE TABLE zoo ( cage INTEGER, animal TEXT, EXCLUDE USING GIST (cage WITH =, animal WITH <>) ); => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'zebra'); INSERT 0 1 => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'zebra'); INSERT 0 1 => INSERT INTO zoo VALUES(123, 'lion'); ERROR: conflicting key value violates exclusion constraint "zoo_cage_animal_excl" DETAIL: Key (cage, animal)=(123, lion) conflicts with existing key (cage, animal)=(123, zebra). => INSERT INTO zoo VALUES(124, 'lion'); INSERT 0 1
F.11.2. Upgrade notes for version 1.6 #
In version 1.6 btree_gist switched to using in-core distance operators, and its own implementations were removed. References to these operators in btree_gist opclasses will be updated automatically during the extension upgrade, but if the user has created objects referencing these operators or functions, then these objects must be dropped manually before updating the extension.
F.11.3. Authors #
Teodor Sigaev (<teodor@stack.net>), Oleg Bartunov (<oleg@sai.msu.su>), Janko Richter (<jankorichter@yahoo.de>), and Paul Jungwirth (<pj@illuminatedcomputing.com>). See http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/ for additional information.
