62.4. Реализация

В этом разделе освещаются тонкости реализации и особенности, о которых полезно знать тем, кто будет реализовывать классы операторов SP-GiST.

62.4.1. Ограничения SP-GiST

Отдельные кортежи листьев и внутренние кортежи должны умещаться в одной странице индекса (по умолчанию её размер 8 Кбайт). Таким образом при индексировании значений типов данных переменной длины большие значения могут поддерживаться только такими схемами, как префиксные деревья, в которых каждый уровень дерева включает префикс, достаточно короткий для помещения в страницу, и на конечном уровне листьев содержится суффикс, который также достаточно мал, чтобы поместиться в странице. Класс операторов должен устанавливать признак longValuesOK, только если он готов организовывать такую структуру. Если этот признак не установлен, ядро SP-GiST не примет запрос на индексацию значения, которое слишком велико для одной страницы индекса.

Также класс операторов должен отвечать за то, чтобы внутренние кортежи при расширении не выходили за пределы страницы индекса; это ограничивает число дочерних узлов, которые могут принадлежать одному внутреннему кортежу, а также максимальный размер значения префикса.

Ещё одно ограничение состоит в том, что когда узел внутреннего кортежа указывает на набор кортежей листьев, все эти кортежи должны находиться в одной странице индекса. (Это конструктивное ограничение введено для оптимизации позиционирования и экономии места на ссылках, связывающих такие кортежи вместе.) Если набор кортежей листьев оказывается слишком большим для одной страницы, выполняется разделение и вставляется промежуточный внутренний кортеж. Чтобы устранить возникшую проблему, новый внутренний кортеж должен разделять набор значений в листе на несколько групп узлов. Если функция picksplit класса операторов не может сделать это, ядро SP-GiST переходит к чрезвычайным мерам, описанным в Подразделе 62.4.3.

62.4.2. SP-GiST без меток узлов

В некоторых древовидных схемах каждый внутренний кортеж содержит фиксированный набор узлов; например, в дереве квадрантов это всегда четыре узла, соответствующие четырём квадрантам вокруг центральной точки внутреннего кортежа. В таком случае код обычно работает с узлами по номерам и необходимости в явных метках узлов нет. Чтобы убрать метки узлов (и таким образом сэкономить место), функция picksplit может возвратить NULL вместо массива nodeLabels, а функция choose аналогично может возвратить NULL вместо массива prefixNodeLabels во время действия spgSplitTuple. В результате при последующих вызовах функций choose и inner_consistent им вместо nodeLabels будет передаваться NULL. В принципе метки узлов могут применяться для одних внутренних кортежей и отсутствовать у других в том же индексе.

Когда внутренний кортеж содержит узлы без меток, функция choose не может выбрать действие spgAddNode, так как в этом случае предполагается, что набор узлов фиксированный.

62.4.3. Внутренние кортежи «все-равны»

Ядро SP-GiST может переопределить результаты функции picksplit класса операторов, когда эта функция не может разделить поступившие значения листьев на минимум две категории узлов. Когда это происходит, создаётся новый внутренний кортеж с несколькими узлами, каждый из которых имеет одну метку (если имеет), которую picksplit дала одному узлу, а значения листьев распределяются случайно между этими равнозначными узлами. Для этого внутреннего кортежа устанавливается флаг allTheSame, который предупреждает функции choose и inner_consistent, что кортеж не содержит набор узлов, который они обычно ожидают.

Когда обрабатывается кортеж с флагом allTheSame, выбранное функцией choose действие spgMatchNode воспринимается как указание, что новое значение можно присвоить одному из равнозначных узлов; код ядра будет игнорировать полученное значение nodeN и спустится в один из узлов, выбранный случайно (чтобы дерево было сбалансированным). Будет считаться ошибкой, если choose выберет действие spgAddNode, так как при этом не все узлы окажутся равны; если добавляемое значение не соответствует существующим узлам, должно выбираться действие spgSplitTuple.

Также, когда обрабатывается кортеж с флагом allTheSame, функция inner_consistent должна вернуть все или не возвращать никакие узлы для продолжения поиска по индексу, так как все узлы равнозначны. Для этого может потребоваться, а может и не потребоваться код обработки особого случая, в зависимости от того, как inner_consistent обычно воспринимает узлы.