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 типа B-дерево, эффективные в большинстве случаев.

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 11.9. 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.

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);

Внимание

Операции с хеш-индексами в настоящее время не проходят через WAL, так что после аварийной остановки базы данных может потребоваться перестроить хеш-индексы командой REINDEX. Кроме того, изменения в хеш-индексах после начальной копии не переносятся при потоковой или файловой репликации, так что в последующих запросах они будут давать неправильные ответы. По этим причинам настоятельно рекомендуется не использовать их.

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 58.1. В коллекции contrib можно найти и другие классы операторов GiST, реализованные как отдельные проекты. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 58.

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 58.1, в столбце «Операторы сортировки».

Индексы SP-GiST, как и GiST, предоставляют инфраструктуру, поддерживающие 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 59.1. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 59.

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 классы операторов GIN для одномерных массивов, что позволяет применять индексы в запросах с операторами:

<@
@>
=
&&

(Эти операторы описаны в Разделе 9.18.) Классы операторов GIN, включённые в стандартный дистрибутив, описаны в Таблице 60.1. В коллекции contrib можно найти и другие классы операторов GIN, реализованные как отдельные проекты. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 60.

BRIN-индексы (сокращение от Block Range INdexes, Индексы зон блоков) хранят обобщённые сведения о значениях, находящихся в физически последовательно расположенных блоках 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 61.1. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 61.