3. Индексы

Индекс представляет собой отдельную физическую структуру в базе данных, созданную на основе одного или нескольких столбцов таблицы и предназначенную для ускорения поиска данных по значениям проиндексированных столбцов. Фактически в индексе фиксируются значения проиндексированного столбца в упорядоченном виде и их расположение в памяти. Если для создания одного индекса указывается более одного столбца, то второй упорядочивается внутри первого, третий – внутри второго, и т.д., т.е. каждый последующий – внутри предыдущего. Однако следует помнить, что чем больше столбцов в индексе, тем медленнее он работает и тем больше занимает места в памяти системы. Обычно пользователи не знают о существовании индекса, SQL автоматически определяет, позволено ли пользователю использовать индекс, и если да, то разрешает использовать его.

PostgreSQL поддерживает четыре типа индексов: B-tree, hash, GiST, GIN. По умолчанию используется B-tree. Обычно при ведении ограничений первичного ключа и UNIQUE соответствующий индекс создается автоматически, но для первичного это делается неявно (его нельзя удалить как обычные индексы), В PostgreSQL создать индекс указанного типа для одного или нескольких полей таблицы можно с помощью инструкции (упрощенный вид):

CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ индекс ] ON таблица [ USING тип_индекса ]

( { столбец | выражение } [ [ASC] | DESC] [, ...] )

Если имя индекса вводится, оно не может быть использовано для чего-то другого в базе данных (любым пользователем). Однажды созданный, индекс будет невидим пользователю – SQL сам решает, использовать его или нет.

Если при создании индекса указать UNIQUE, то дубликаты значений в соответствующих столбцах будут недопустимы. Если такой индекс создается для столбца, в котором уже содержатся дублирующие друг друга значения, то индекс не будет создан. Если же индекс создается для пустой таблицы, то ввод в дальнейшем повторяющихся значений в индексированный столбец будет отклоняться, поэтому можно сказать, что создание уникальных индексов также является средством обеспечения уникальности значений в столбцах.

При выборе типа индекса следует учитывать, что создать UNIQUE-индекс и указать порядок сортировки (ASC/DESC) можно только для индексов типа B-tree. Индексировать по нескольким полям можно только при выборе индексов B-tree, GiST, GIN.

Любой индекс может быть кластерным (CLUSTERED). Это означает, что на его основе можно выполнить кластеризацию таблицы, т.е. переупорядочивание физических страниц данных в соответствии с логическим порядком данного индекса (что естественно увеличивает число дисковых операций ввода-вывода). Поэтому для каждой таблицы может быть создан только один кластерный индекс, тогда как не кластерных индексов может быть несколько (практически оптимальным количеством является 2-6 не кластерных индексов на таблицу). Кластеризация дает преимущество в том случае, если большую часть данных, которые выбираются из таблицы, составляют группы индексированных данных, а не случайно выбранные отдельные данные, т.к. такие группы располагаются на одной и той же физической странице (или последовательных страницах). Но необходимо учитывать, что При выполнении кластеризации таблицы все операции, в том числе чтение, с этой таблицей блокируются.

Для кластеризации в PostgreSQL используется инструкция

CLUSTER [VERBOSE] [ таблица [ USING индекс ] ]

где VERBOSE позволяет вывести сообщение о кластеризации каждой таблицы.

Упорядоченность данных, возникшая в результате кластеризации, не распространяется на данные, которые изменяются после проведения кластеризации, поэтому при обновлении данных кластеризацию необходимо повторить. Для этого достаточно ввести CLUSTER таблица. Если ввести CLUSTER без параметров, рекластеризации будут подвергнуты все таблицы базы даннях, для которых ранее были созданы кластерные индексы, поэтому такие индексы создаются обычно для тех таблиц, данные в которых изменяются редко.

В качестве альтернативы кластеризации можно использовать прием, заключающийся в создании копии таблицы с помощью CREATE TABLE AS, где в запросе осуществляется упорядочивание по индексированным полям, и последующем удалении исходной таблицы. В случае, когда удаление исходной таблицы не допустимо, следует использовать представление (см. далее).

Чтобы удалить индекс, надо знать его имя или его OID. Для удаления индекса по имени используется инструкция:

DROP INDEX имя_индекса

Индекс можно удалить непосредственно из системной таблицы pg_index, зная его OID. Удаление индекса не влияет на содержание полей.

Примеры:

CREATE UNIQUE INDEX “_ui_” ON "Доставка" ("Заказ", "Курьер", “Дата_время”);

CLUSTER VERBOSE "Доставка заказов" USING “_ui_”;