11.2. Типы индексов

Postgres Pro поддерживает несколько типов индексов: B-дерево, хеш, GiST, SP-GiST, GIN и BRIN. Для разных типов индексов применяются разные алгоритмы, ориентированные на определённые типы запросов. По умолчанию команда CREATE INDEX создаёт индексы-B-деревья, эффективные в большинстве случаев. Выбрать другой тип можно, написав название типа индекса после ключевого слова USING. Например, создать хеш-индекс можно так:

CREATE INDEX имя ON таблица USING HASH (столбец);

11.2.1. B-дерево

B-деревья могут работать в условиях на равенство и в проверках диапазонов с данными, которые можно отсортировать в некотором порядке. Точнее, планировщик запросов Postgres Pro может задействовать индекс-B-дерево, когда индексируемый столбец участвует в сравнении с одним из следующих операторов:

<   <=   =   >=   >
 

При обработке конструкций, представимых как сочетание этих операторов, например BETWEEN и IN, так же может выполняться поиск по индексу-B-дереву. Кроме того, такие индексы могут использоваться и в условиях IS NULL и IS NOT NULL по индексированным столбцам.

Также оптимизатор может использовать эти индексы в запросах с операторами сравнения по шаблону LIKE и ~, если этот шаблон определяется константой и он привязан к началу строки — например, col LIKE 'foo%' или col ~ '^foo', но не col LIKE '%bar'. Но если ваша база данных использует не локаль C, для поддержки индексирования запросов с шаблонами вам потребуется создать индекс со специальным классом операторов; см. Раздел 11.10. Индексы-B-деревья можно использовать и для ILIKE и ~*, но только если шаблон начинается не с алфавитных символов, то есть символов, не подверженных преобразованию регистра.

B-деревья могут также применяться для получения данных, отсортированных по порядку. Это не всегда быстрее простого сканирования и сортировки, но иногда бывает полезно.

11.2.2. Хеш

Хеш-индексы хранят 32-битный хеш-код, полученный из значения индексированного столбца, поэтому хеш-индексы работают только с простыми условиями равенства. Планировщик запросов может применить хеш-индекс, только если индексируемый столбец участвует в сравнении с оператором =. Создать такой индекс можно следующей командой:

CREATE INDEX имя ON таблица USING HASH (столбец);

11.2.3. GiST

GiST-индексы представляют собой не просто разновидность индексов, а инфраструктуру, позволяющую реализовать много разных стратегий индексирования. Как следствие, GiST-индексы могут применяться с разными операторами, в зависимости от стратегии индексирования (класса операторов). Например, стандартный дистрибутив Postgres Pro включает классы операторов GiST для нескольких двумерных типов геометрических данных, что позволяет применять индексы в запросах с операторами:

<<   &<   &>   >>   <<|   &<|   |&>   |>>   @>   <@   ~=   &&

(Эти операторы описаны в Разделе 9.11.) Классы операторов GiST, включённые в стандартный дистрибутив, описаны в Таблице 61.1. В коллекции contrib можно найти и другие классы операторов GiST, реализованные как отдельные проекты. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 61.

GiST-индексы также могут оптимизировать поиск «ближайшего соседа», например такой:

SELECT * FROM places ORDER BY location <-> point '(101,456)' LIMIT 10;

который возвращает десять расположений, ближайших к заданной точке. Возможность такого применения индекса опять же зависит от класса используемого оператора. Операторы, которые можно использовать таким образом, перечислены в Таблице 61.1, в столбце «Операторы сортировки».

11.2.4. SP-GiST

Индексы SP-GiST, как и GiST, предоставляют инфраструктуру, поддерживающую различные типы поиска. SP-GiST позволяет организовывать на диске самые разные несбалансированные структуры данных, такие как деревья квадрантов, k-мерные и префиксные деревья. Например, стандартный дистрибутив Postgres Pro включает классы операторов SP-GiST для точек в двумерном пространстве, что позволяет применять индексы в запросах с операторами:

<<   >>   ~=   <@   <<|   |>>

(Эти операторы описаны в Разделе 9.11.) Классы операторов SP-GiST, включённые в стандартный дистрибутив, описаны в Таблице 62.1. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 62.

Индексы SP-GiST, как и GiST, поддерживают поиск ближайших соседей. Для классов операторов SP-GiST, поддерживающих упорядочивание по расстоянию, соответствующий оператор указан в столбце «Операторы упорядочивания» в Таблице 62.1.

11.2.5. GIN

GIN-индексы представляют собой «инвертированные индексы», в которых могут содержаться значения с несколькими ключами, например массивы. Инвертированный индекс содержит отдельный элемент для значения каждого компонента, и может эффективно работать в запросах, проверяющих присутствие определённых значений компонентов.

Подобно GiST и SP-GiST, индексы GIN могут поддерживать различные определённые пользователем стратегии и в зависимости от них могут применяться с разными операторами. Например, стандартный дистрибутив Postgres Pro включает класс операторов GIN для массивов, что позволяет применять индексы в запросах с операторами:

<@   @>   =   &&

(Эти операторы описаны в Разделе 9.19.) Классы операторов GIN, включённые в стандартный дистрибутив, описаны в Таблице 63.1. В коллекции contrib и в отдельных проектах можно найти и много других классов операторов GIN. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 63.

11.2.6. BRIN

BRIN-индексы (сокращение от Block Range INdexes, Индексы зон блоков) хранят обобщённые сведения о значениях, находящихся в физически последовательно расположенных блоках таблицы. Поэтому такие индексы наиболее эффективны для столбцов, значения в которых хорошо коррелируют с физическим порядком столбцов таблицы. Подобно GiST, SP-GiST и GIN, индексы BRIN могут поддерживать определённые пользователем стратегии и в зависимости от них применяться с разными операторами. Для типов данных, имеющих линейный порядок сортировки, записям в индексе соответствуют минимальные и максимальные значения данных в столбце для каждой зоны блоков. Это позволяет поддерживать запросы со следующими операторами:

<   <=   =   >=   >

Классы операторов BRIN, включённые в стандартный дистрибутив, описаны в Таблице 64.1. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 64.