PolarDB:グローバルインデックス

前提条件

この機能は、次のエンジンを実行するPolarDB for PostgreSQLクラスターでサポートされています。

PostgreSQL 14 (バージョン14.6.4.0以降)

select version();

制限

• グローバルインデックスが作成されているパーティションテーブルでも、パーティションをアタッチまたはデタッチできます。

• グローバルインデックスを作成するには、ステートメントにglobalキーワードを追加してインデックスを作成します。 このキーワードを追加しない場合、デフォルトでローカルインデックスが作成されます。

• concurrentlyキーワードを追加すると、グローバルインデックスを同時に作成できます。

• 非パーティションテーブルまたはサブパーティションテーブルにグローバルインデックスを作成することはできません。

• グローバルインデックスを式インデックスにすることはできません。

• パーティションテーブルのパーティションキー列にグローバルインデックスを作成することはできません。

構文

グローバルインデックスを作成します。

CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ CONCURRENTLY ] [ [ IF NOT EXISTS ] name ] ON [ ONLY ] table_name [ USING method ]
    ( { column_name | ( expression ) } [ COLLATE collation ] [ opclass [ ( opclass_parameter = value [, ... ] ) ] ] [ ASC | DESC ] [ NULLS { FIRST | LAST } ] [, ...] )
    [ INCLUDE ( column_name [, ...] ) ]
    [ WITH ( storage_parameter [= value] [, ... ] ) ]
[ GLOBAL/LOCAL ]
    [ TABLESPACE tablespace_name ]
    [ WHERE predicate ]

例

パーティション以外のキークエリを高速化

1. パーティションキーとして時間列を持つパーティションテーブルを作成します。

   CREATE TABLE partition_range (
       id INT,
       a INT,
       b INT,
       created_date TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE
   ) PARTITION BY RANGE (created_date);
   
   CREATE TABLE partition_range_part01 PARTITION OF partition_range FOR VALUES FROM (MINVALUE) TO ('2020-01-01 00:00:00');
   CREATE TABLE partition_range_part02 PARTITION OF partition_range FOR VALUES FROM ('2020-01-01 00:00:00') TO ('2020-02-01 00:00:00');
   CREATE TABLE partition_range_part03 PARTITION OF partition_range FOR VALUES FROM ('2020-02-01 00:00:00') TO ('2020-03-01 00:00:00');

2. 非パーティションキー条件に基づいてパーティションテーブルを照会します。

   EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM partition_range WHERE id = 1;

   結果は、すべてのパーティションがスキャンされ、パーティションプルーニング機能を使用できないことを示しています。

                           QUERY PLAN
   ------------------------------------------------------------
    Append
      ->  Seq Scan on partition_range_part01 partition_range_1
            Filter: (id = 1)
      ->  Seq Scan on partition_range_part02 partition_range_2
            Filter: (id = 1)
      ->  Seq Scan on partition_range_part03 partition_range_3
            Filter: (id = 1)
   (7 rows)

3. パーティションテーブルにローカルインデックスを作成し、クエリを再度実行します。

   CREATE INDEX partition_range_idx_local ON partition_range(id);
   
   EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM partition_range WHERE id = 1;

   結果は、ローカルインデックスが個々のパーティションで作成されるため、すべてのパーティションのローカルインデックスがスキャンされることを示しています。

                                               QUERY PLAN
   --------------------------------------------------------------------------------------------------
    Append
      ->  Index Scan using partition_range_part01_id_idx on partition_range_part01 partition_range_1
            Index Cond: (id = 1)
      ->  Index Scan using partition_range_part02_id_idx on partition_range_part02 partition_range_2
            Index Cond: (id = 1)
      ->  Index Scan using partition_range_part03_id_idx on partition_range_part03 partition_range_3
            Index Cond: (id = 1)
   (7 rows)

4. globalキーワードを使用してパーティションテーブルにグローバルインデックスを作成し、クエリを再度実行します。

   CREATE INDEX partition_range_idx_global ON partition_range(id) GLOBAL;
   
   EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM partition_range WHERE id = 1;

   結果は、データを含むパーティションを見つけるためにグローバルインデックスが使用されることを示しています。

                                 QUERY PLAN
   -----------------------------------------------------------------------
    Global Index Scan using partition_range_idx_global on partition_range
      Index Cond: (id = 1)
   (2 rows)

非パーティションキーの一意の制約

前の例のパーティションテーブルは引き続き使用されます。 パーティションキーはcreated_dateですが、一意の制約列はidです。

CREATE UNIQUE INDEX partition_range_id_unique_idx ON partition_range(id);
ERROR:  unique constraint on partitioned table must include all partitioning columns
DETAIL:  UNIQUE constraint on table "partition_range" lacks column "created_date" which is part of the partition key.

グローバルインデックスに一意の制約を追加すると、そのような制約は削除されます。

CREATE UNIQUE INDEX partition_range_id_unique_idx ON partition_range(id) GLOBAL;

パフォーマンステスト

pgbenchを使用して80,000行のデータを生成し、パーティションテーブルと非パーティションテーブルを作成します。

非パーティションキーのポイントクエリのパフォーマンス

非パーティションキーのTPC-Bパフォーマンス

結論

グローバルインデックスは、ポイントクエリとDMLのパフォーマンスを指数関数的に向上させます。