Пример 2.8.1. Настройка частичного индекса для исключения часто встречающихся значений

CREATE TABLE access_log (
    url varchar,
    client_ip inet,
    ...
);

CREATE INDEX access_log_client_ip_ix ON access_log (client_ip)
WHERE NOT (client_ip > inet '192.168.100.0' AND
           client_ip < inet '192.168.100.255');

SELECT *
FROM access_log
WHERE url = '/index.html' AND client_ip = inet '212.78.10.32';

SELECT *
FROM access_log
WHERE url = '/index.html' AND client_ip = inet '192.168.100.23';

Другой возможный вариант применения частичного индекса заключается в исключении из него тех значений, которые не востребованы при типичной рабочей нагрузке запросов; это показано в Пример 2.8.2. Это обеспечивает те же преимущества, что перечислены выше, однако предотвращает «не представляющих интереса» значений от доступа через этот индекс, даже если сканирование индекса могло бы быть эффективным в данном случае. Очевидно, что настройка частичных индексов для подобных сценариев потребует тщательного подхода и проведения экспериментов.

CREATE INDEX orders_unbilled_index ON orders (order_nr)
    WHERE billed is not true;

SELECT * FROM orders WHERE billed is not true AND order_nr < 10000;

SELECT * FROM orders WHERE billed is not true AND amount > 5000.00;

SELECT * FROM orders WHERE order_nr = 3501;

Пример 2.8.2 также демонстрирует, что индексируемый столбец и столбец, используемый в предикате, не обязательно должны совпадать. Digital Q.DataBase поддерживает частичные индексы с произвольными предикатами, при условии, что в них задействованы только столбцы индексируемой таблицы. Однако следует учитывать, что предикат должен соответствовать условиям в тех запросах, производительность которых должен повысить данный индекс. Точнее говоря, частичный индекс может быть использован в запросе только в том случае, если система определит, что WHERE условие запроса математически влечет за собой выполнение предиката индекса. Digital Q.DataBase не обладает развитым механизмом доказательства теорем, способным распознавать математически эквивалентные выражения, записанные в разных формах. (Мало того что разработка такого универсального механизма крайне сложна, он, вероятно, работал бы слишком медленно для практического применения.) Система может распознавать простые логические следствия из неравенств, например «x < 1» влечет «x < 2»; в противном случае условие предиката должно точно соответствовать части условия WHERE запроса, иначе индекс не будет идентифицирован как подходящий. Сопоставление выполняется на этапе планирования запроса, а не во время его выполнения. В результате параметризованные условия запроса не работают с частичным индексом. Например, подготовленный запрос с параметром может содержать условие «x < ?» которое никогда не будет логически следовать из условия «x < 2» для всех возможных значений параметра.

Третий возможный способ использования частичных индексов вообще не требует их применения в запросах. Идея заключается в том, чтобы создать уникальный индекс для подмножества таблицы, как в примере Пример 2.8.3. Это обеспечивает уникальность среди строк, удовлетворяющих предикату индекса, не накладывая ограничений на те строки, которые ему не соответствуют.

CREATE TABLE tests (
    subject text,
    target text,
    success boolean,
    ...
);

CREATE UNIQUE INDEX tests_success_constraint ON tests (subject, target)
    WHERE success;

Наконец, частичный индекс может применяться для переопределения выбора плана запроса, сделанного системой. Кроме того, наборы данных со специфическим распределением могут привести к тому, что система будет использовать индекс в тех случаях, когда этого делать не следует. В такой ситуации индекс можно настроить таким образом, чтобы он был недоступен для проблемного запроса. Как правило, Digital Q.DataBase принимает обоснованные решения относительно использования индексов (например, избегает их при извлечении часто встречающихся значений, поэтому приведенный ранее пример в действительности лишь экономит размер индекса, а не является обязательным для исключения его использования), и грубые ошибки при выборе плана являются поводом для составления отчета об ошибке.

Следует учитывать, что создание частичного индекса подразумевает наличие у вас как минимум того же объема информации, которым располагает планировщик запросов; в частности, вы понимаете, в каких случаях использование индекса будет целесообразным. Для накопления таких знаний требуются опыт и понимание того, как работают индексы в Digital Q.DataBase системе. В большинстве случаев преимущество частичного индекса перед обычным будет минимальным. Бывают ситуации, когда они крайне неэффективны, как в случае Пример 2.8.4.

CREATE INDEX mytable_cat_1 ON mytable (data) WHERE category = 1;
CREATE INDEX mytable_cat_2 ON mytable (data) WHERE category = 2;
CREATE INDEX mytable_cat_3 ON mytable (data) WHERE category = 3;
...
CREATE INDEX mytable_cat_N ON mytable (data) WHERE category = N;

CREATE INDEX mytable_cat_data ON mytable (category, data);

Дополнительные сведения о частичных индексах приведены в [ston89b], [olson93], и [seshadri95].