openGauss 每日一练第 17 天 |openGauss 逻辑结构：索引管理

学习目标

掌握 openGauss DBMS 索引的管理：创建索引、删除索引、查询索引的信息、修改索引的信息。

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课程学习

索引是一个指向表中数据的指针。一个数据库中的索引与一本书的索引目录是非常相似的。

索引可以用来提高数据库查询性能，但是不恰当的使用将导致数据库性能下降。

背景信息

索引可以提高数据的访问速度，但同时也增加了插入、更新和删除操作的处理时间。所以是否要为表增加索引，索引建立在哪些字段上，是创建索引前必须要考虑的问题。需要分析应用程序的业务处理、数据使用、经常被用作查询的条件或者被要求排序的字段来确定是否建立索引。

索引建立在数据库表中的某些列上。因此，在创建索引时，应该仔细考虑在哪些列上创建索引。

• 在经常需要搜索查询的列上创建索引，可以加快搜索的速度。

• 在作为主键的列上创建索引，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构。

• 在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的。

• 在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间。

• 在经常使用 WHERE 子句的列上创建索引，加快条件的判断速度。

• 为经常出现在关键字 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 后面的字段建立索引。

索引更多信息参考官方文档 https://docs.opengauss.org/zh/docs/3.1.0/docs/Developerguide/%E5%88%9B%E5%BB%BA%E5%92%8C%E7%AE%A1%E7%90%86%E7%B4%A2%E5%BC%95.html

1.创建索引

--为表 test 的 testnum 列创建一个索引
gsql -d omm  -p 5432 -r 
gsql ((openGauss 3.1.0 build 4e931f9a) compiled at 2022-09-29 14:19:24 commit 0 last mr  )
Non-SSL connection (SSL connection is recommended when requiring high-security)
Type "help" for help.


create table test(id serial primary key,testnum serial);

create index idx_test_testnum on test(testnum);

--查看索引
\di

2.通过 hint 使用索引

--测试准备，创建表 customer，并插入数据

CREATE TABLE customer
(
ca_address_sk integer NOT NULL ,
ca_address_id character(16),
ca_street_number character(10) ,
ca_street_name character varying(60) ,
ca_street_type character(15) ,
ca_suite_number character(10) ,
ca_city character varying(60) ,
ca_county character varying(30) ,
ca_state character(2) ,
ca_zip character(10) ,
ca_country character varying(20) ,
ca_gmt_offset numeric(5,2) ,
ca_location_type character(20)
);
insert into customer values
(1, 'AAAAAAAABAAAAAAA', '18', 'Jackson', 'Parkway', 'Suite 280', 'Fairfield', 'Maricopa County', 'AZ', '86192' ,'United States', -7.00, 'condo'),
(2, 'AAAAAAAACAAAAAAA', '362', 'Washington 6th', 'RD', 'Suite 80', 'Fairview', 'Taos County', 'NM', '85709', 'United States', -7.00, 'condo'),
(3, 'AAAAAAAADAAAAAAA', '585', 'Dogwood Washington', 'Circle', 'Suite Q', 'Pleasant Valley', 'York County', 'PA', '12477', 'United States', -5.00, 'single family');

创建索引

create index customer_idx on  customer(ca_address_sk);

--通过 hint 强制使用索引，查看执行计划

EXPLAIN SELECT /*+ indexscan(customer customer_idx ) */ 
 * FROM customer WHERE ca_address_sk<100;

omm=# create index customer_idx on  customer(ca_address_sk);
CREATE INDEX
omm=# EXPLAIN SELECT /*+ indexscan(customer customer_idx ) */ 
omm-#  * FROM customer WHERE ca_address_sk<100;
                                  QUERY PLAN                                   
-------------------------------------------------------------------------------
 [Bypass]
 Index Scan using customer_idx on customer  (cost=0.00..8.27 rows=1 width=280)
   Index Cond: (ca_address_sk < 100)
(3 rows)

3.rename 索引

ALTER INDEX idx_test_testnum RENAME TO idx_test_testnum_new;

omm=# select * from pg_indexes where tablename='test';
 schemaname | tablename |      indexname       | tablespace |                                       indexdef                     
                  
------------+-----------+----------------------+------------+--------------------------------------------------------------------
------------------
 public     | test      | test_pkey            |            | CREATE UNIQUE INDEX test_pkey ON test USING btree (id) TABLESPACE j
ieke_tbs
 public     | test      | idx_test_testnum_new |            | CREATE INDEX idx_test_testnum_new ON test USING btree (testnum) TAB
LESPACE jieke_tbs
(2 rows)

4.重建索引

--重建一个单独索引
ALTER INDEX  idx_test_testnum_new REBUILD;

REINDEX INDEX  idx_test_testnum_new;
--重建所有索引
reindex table test;

5.移动索引到其他表空间

--创建表空间 myindex_ts：

 CREATE TABLESPACE myindex_ts RELATIVE LOCATION 'tablespace/myindex_ts';

--将索引 idx_test_testnum_new 移动到表空间 myindex_ts：

ALTER INDEX idx_test_testnum_new SET TABLESPACE myindex_ts;

--查看索引所在的表空间
 select * from pg_indexes where tablename = 'test';
--或
omm=# select * from pg_indexes where indexname = 'idx_test_testnum_new';
 schemaname | tablename |      indexname       | tablespace |                                       indexdef                     
                   
------------+-----------+----------------------+------------+--------------------------------------------------------------------
-------------------
 public     | test      | idx_test_testnum_new | myindex_ts | CREATE INDEX idx_test_testnum_new ON test USING btree (testnum) TAB
LESPACE myindex_ts
(1 row)

6.删除索引

--执行下面的命令，删除表 test 上的索引 idx_test_testnum_new：

drop index idx_test_testnum_new;

课程作业

1.创建表，在表中创建索引

omm=# create table jieke(id serial primary key,name varchar(30));
NOTICE:  CREATE TABLE will create implicit sequence "jieke_id_seq" for serial column "jieke.id"
NOTICE:  CREATE TABLE / PRIMARY KEY will create implicit index "jieke_pkey" for table "jieke"
CREATE TABLE
omm=# create index idx_jieke_name on jieke(name);
CREATE INDEX
omm=# \di 
                         List of relations
 Schema |         Name         | Type  | Owner |  Table   | Storage 
--------+----------------------+-------+-------+----------+---------
 public | customer_idx         | index | omm   | customer | 
 public | idx_jieke_name       | index | omm   | jieke    | 
 public | idx_test_testnum_new | index | omm   | test     | 
 public | jieke_pkey           | index | omm   | jieke    | 
 public | t1_pkey              | index | omm   | t1       | 
 public | t2_pkey              | index | omm   | t2       | 
 public | t3_pkey              | index | omm   | t3       | 
 public | t4_pkey              | index | omm   | t4       | 
 public | test001_pkey         | index | omm   | test001  | 
 public | test002_pkey         | index | omm   | test002  | 
 public | test_pkey            | index | omm   | test     | 
(11 rows)

2.通过 hint 使用索引

omm=# insert into jieke values(1,'Bob'),(2,'Dod'),(3,'Scott'),(4,'Mali'),(5,'Lili');
INSERT 0 5
omm=# explain select /*+ indexscan(jieke idx_jieke_name) */ * from jieke;
WARNING:  unused hint: IndexScan(jieke idx_jieke_name)
                        QUERY PLAN                        
----------------------------------------------------------
 Seq Scan on jieke  (cost=0.00..22.19 rows=1219 width=37)
(1 row)

omm=# explain select /*+ indexscan(jieke idx_jieke_name) */ * from jieke where name like 'Li%';
                                  QUERY PLAN                                  
------------------------------------------------------------------------------
 Index Scan using idx_jieke_name on jieke  (cost=0.00..24.38 rows=6 width=37)
   Index Cond: (((name)::text >= 'Li'::text) AND ((name)::text < 'Lj'::text))
   Filter: ((name)::text ~~ 'Li%'::text)
(3 rows)

omm=# select * from jieke where name like 'Li%';
 id | name 
----+------
  5 | Lili
(1 row)

omm=#  explain select /*+ indexscan(jieke idx_jieke_name) */ * from jieke where id <=4;
WARNING:  unused hint: IndexScan(jieke idx_jieke_name)
                                QUERY PLAN                                 
---------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on jieke  (cost=7.40..22.47 rows=406 width=37)
   Recheck Cond: (id <= 4)
   ->  Bitmap Index Scan on jieke_pkey  (cost=0.00..7.29 rows=406 width=0)
         Index Cond: (id <= 4)
(4 rows)

omm=#  explain select /*+ indexscan(jieke jieke_pkey) */ * from jieke where id <=4;
                                 QUERY PLAN                                 
----------------------------------------------------------------------------
 [Bypass]
 Index Scan using jieke_pkey on jieke  (cost=0.00..51.36 rows=406 width=37)
   Index Cond: (id <= 4)
(3 rows)

omm=# select * from jieke where id <=4;
 id | name  
----+-------
  1 | Bob
  2 | Dod
  3 | Scott
  4 | Mali
(4 rows)

3.rename 索引

select * from pg_indexes where tablename='jieke';
alter index idx_jieke_name rename to jiek_name_idx;
select * from pg_indexes where tablename='jieke';

omm=# select * from pg_indexes where tablename='jieke';
 schemaname | tablename |   indexname   | tablespace |                                   indexdef                                
    
------------+-----------+---------------+------------+---------------------------------------------------------------------------
----
 public     | jieke     | jieke_pkey    |            | CREATE UNIQUE INDEX jieke_pkey ON jieke USING btree (id) TABLESPACE jieke_
tbs
 public     | jieke     | jiek_name_idx |            | CREATE INDEX jiek_name_idx ON jieke USING btree (name) TABLESPACE jieke_tb
s
(2 rows)

4.重建索引

alter index jiek_name_idx rebuild;
reindex index jiek_name_idx;
reindex table jieke;

5.移动索引到其他表空间

alter index jiek_name_idx set tablespace myindex_ts;

omm=# \db
            List of tablespaces
    Name    | Owner |       Location        
------------+-------+-----------------------
 jieke_tbs  | omm   | tablespace/jieke_tbs
 myindex_ts | omm   | tablespace/myindex_ts
 pg_default | omm   | 
 pg_global  | omm   | 
(4 rows)

omm=# \di
                         List of relations
 Schema |         Name         | Type  | Owner |  Table   | Storage 
--------+----------------------+-------+-------+----------+---------
 public | customer_idx         | index | omm   | customer | 
 public | idx_test_testnum_new | index | omm   | test     | 
 public | jiek_name_idx        | index | omm   | jieke    | 
 public | jieke_pkey           | index | omm   | jieke    | 
 public | t1_pkey              | index | omm   | t1       | 
 public | t2_pkey              | index | omm   | t2       | 
 public | t3_pkey              | index | omm   | t3       | 
 public | t4_pkey              | index | omm   | t4       | 
 public | test001_pkey         | index | omm   | test001  | 
 public | test002_pkey         | index | omm   | test002  | 
 public | test_pkey            | index | omm   | test     | 
(11 rows)

omm=# \di+ jiek_name_idx
                               List of relations
 Schema |     Name      | Type  | Owner | Table | Size  | Storage | Description 
--------+---------------+-------+-------+-------+-------+---------+-------------
 public | jiek_name_idx | index | omm   | jieke | 16 kB |         | 
(1 row)

omm=# select * from pg_indexes where indexname = 'jiek_name_idx';
 schemaname | tablename |   indexname   | tablespace |                                  indexdef                                 
  
------------+-----------+---------------+------------+---------------------------------------------------------------------------
--
 public     | jieke     | jiek_name_idx |            | CREATE INDEX jiek_name_idx ON jieke USING btree (name) TABLESPACE jieke_tb
s
(1 row)

omm=# alter index jiek_name_idx set tablespace myindex_ts;
ALTER INDEX
omm=#  select * from pg_indexes where indexname = 'jiek_name_idx';
 schemaname | tablename |   indexname   | tablespace |                                   indexdef                                
   
------------+-----------+---------------+------------+---------------------------------------------------------------------------
---
 public     | jieke     | jiek_name_idx | myindex_ts | CREATE INDEX jiek_name_idx ON jieke USING btree (name) TABLESPACE myindex_
ts
(1 row)

6.删除索引

drop index jiek_name_idx;

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