40.3. Материализованные представления

Материализованные представления в PostgreSQL основаны на системе правил, как и представления, но их содержимое сохраняется как таблица. Основное отличие между:

CREATE MATERIALIZED VIEW mymatview AS SELECT * FROM mytab;

и этой командой:

CREATE TABLE mymatview AS SELECT * FROM mytab;

состоит в том, что материализованное представление впоследствии нельзя будет изменить непосредственно, а запрос, создающий материализованное представление, сохраняется точно так же, как запрос представления, и получить актуальные данные в материализованном представлении можно так:

REFRESH MATERIALIZED VIEW mymatview;

Информация о материализованном представлении в системных каталогах PostgreSQL ничем не отличается от информации о таблице или представлении. Поэтому для анализатора запроса материализованное представление является просто отношением, как таблица или представление. Когда запрос обращается к материализованному представлению, данные возвращаются непосредственно из него, как из таблицы; правило применяется, только чтобы его наполнить.

Хотя обращение к данным в материализованном представлении часто выполняется гораздо быстрее, чем обращение к нижележащим таблицам напрямую или через представление, данные в нём не всегда актуальные (но иногда это вполне приемлемо). Рассмотрим таблицу с данными продаж:

CREATE TABLE invoice (
    invoice_no    integer        PRIMARY KEY,
    seller_no     integer,       -- идентификатор продавца
    invoice_date  date,          -- дата продажи
    invoice_amt   numeric(13,2)  -- сумма продажи
);

Если пользователям нужно быстро обработать исторические данные, возможно их интересуют только общие показатели, а полнота данных на текущий момент не важна:

CREATE MATERIALIZED VIEW sales_summary AS
  SELECT
      seller_no,
      invoice_date,
      sum(invoice_amt)::numeric(13,2) as sales_amt
    FROM invoice
    WHERE invoice_date < CURRENT_DATE
    GROUP BY
      seller_no,
      invoice_date
    ORDER BY
      seller_no,
      invoice_date;

CREATE UNIQUE INDEX sales_summary_seller
  ON sales_summary (seller_no, invoice_date);

Это материализованное представление может быть полезно для построения графика в информационной панели менеджеров по продажам. Для ежесуточного обновления статистики можно запланировать задание по расписанию, которое будет выполнять этот оператор:

REFRESH MATERIALIZED VIEW sales_summary;

Ещё одно применение материализованного представления — предоставить быстрый доступ к данным, получаемым с удалённой системы через обёртку сторонних данных. Ниже приведён простой пример с обёрткой file_fdw, с замерами времени, но так как при этом использовался кеш локальной системы, выигрыш в производительности при обращении к удалённой системе обычно будет гораздо больше, чем показано здесь. Заметьте, что мы также использовали возможность добавить индекс в материализованное представление, тогда как file_fdw индексы не поддерживает; при других видах доступа к сторонним данным такого преимущества может не быть.

Подготовка:

CREATE EXTENSION file_fdw;
CREATE SERVER local_file FOREIGN DATA WRAPPER file_fdw;
CREATE FOREIGN TABLE words (word text NOT NULL)
  SERVER local_file
  OPTIONS (filename '/usr/share/dict/words');
CREATE MATERIALIZED VIEW wrd AS SELECT * FROM words;
CREATE UNIQUE INDEX wrd_word ON wrd (word);
CREATE EXTENSION pg_trgm;
CREATE INDEX wrd_trgm ON wrd USING gist (word gist_trgm_ops);
VACUUM ANALYZE wrd;

Теперь давайте проверим написание слова. Сначала непосредственно через обёртку file_fdw:

SELECT count(*) FROM words WHERE word = 'caterpiler';

 count 
-------
     0
(1 row)

Выполнив EXPLAIN ANALYZE, мы получаем:

 Aggregate  (cost=21763.99..21764.00 rows=1 width=0) (actual time=188.180..188.181 rows=1 loops=1)
   ->  Foreign Scan on words  (cost=0.00..21761.41 rows=1032 width=0) (actual time=188.177..188.177 rows=0 loops=1)
         Filter: (word = 'caterpiler'::text)
         Rows Removed by Filter: 479829
         Foreign File: /usr/share/dict/words
         Foreign File Size: 4953699
 Planning time: 0.118 ms
 Execution time: 188.273 ms

Если же теперь обратиться к материализованному представлению, запрос выполнится гораздо быстрее:

 Aggregate  (cost=4.44..4.45 rows=1 width=0) (actual time=0.042..0.042 rows=1 loops=1)
   ->  Index Only Scan using wrd_word on wrd  (cost=0.42..4.44 rows=1 width=0) (actual time=0.039..0.039 rows=0 loops=1)
         Index Cond: (word = 'caterpiler'::text)
         Heap Fetches: 0
 Planning time: 0.164 ms
 Execution time: 0.117 ms

В любом случае слово записано неправильно, поэтому давайте попробуем найти то, что имелось в виду. Сначала опять через file_fdw и pg_trgm:

SELECT word FROM words ORDER BY word <-> 'caterpiler' LIMIT 10;

     word     
---------------
 cater
 caterpillar
 Caterpillar
 caterpillars
 caterpillar's
 Caterpillar's
 caterer
 caterer's
 caters
 catered
(10 rows)

 Limit  (cost=11583.61..11583.64 rows=10 width=32) (actual time=1431.591..1431.594 rows=10 loops=1)
   ->  Sort  (cost=11583.61..11804.76 rows=88459 width=32) (actual time=1431.589..1431.591 rows=10 loops=1)
         Sort Key: ((word <-> 'caterpiler'::text))
         Sort Method: top-N heapsort  Memory: 25kB
         ->  Foreign Scan on words  (cost=0.00..9672.05 rows=88459 width=32) (actual time=0.057..1286.455 rows=479829 loops=1)
               Foreign File: /usr/share/dict/words
               Foreign File Size: 4953699
 Planning time: 0.128 ms
 Execution time: 1431.679 ms

Затем через материализованное представление:

 Limit  (cost=0.29..1.06 rows=10 width=10) (actual time=187.222..188.257 rows=10 loops=1)
   ->  Index Scan using wrd_trgm on wrd  (cost=0.29..37020.87 rows=479829 width=10) (actual time=187.219..188.252 rows=10 loops=1)
         Order By: (word <-> 'caterpiler'::text)
 Planning time: 0.196 ms
 Execution time: 198.640 ms

Если периодическое обновление данных из другого источника в локальной базе данных вас устраивает, этот подход может дать значительный выигрыш в скорости.