设为首页 收藏本站
查看: 1781|回复: 0

[经验分享] PostgreSQL btree-gin用于范围查询的奇怪现象

[复制链接]

尚未签到

发表于 2016-12-21 10:07:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
1. 现象
之前做多字段索引测试的时候发现一个奇怪的现象,btree-gin提供的gin索引在处理1个比较操作的范围查询时性能还行,但处理有2个比较操作的范围查询时性能就很糟糕了。下面是例子。
2. 测试环境
测试环境在一个PC的虚拟机上
宿主机
- CPU:AMD Athlon II X4 640 3.0GHz
- MEM:6G
- OS:Win7 64bit
- 虚拟机所在存储:Apacer A S510S 128GB
虚拟机
- CPU:4 core
- MEM: 2G
- OS:CentOS release 6.5 (Final)
- PostgreSQL:9.4.2(shared_buffers = 128MB,其它都是默认值)

3. 测试
3.1 准备测试数据

chenhj=# create table tb1(c1 int,c2 int);
CREATE TABLE
chenhj=# insert into tb1 select round(random()*100),round(random()*1000) from generate_series(1,10000000);
INSERT 0 10000000
chenhj=# select pg_size_pretty(pg_table_size('tb1'));
pg_size_pretty
----------------
346 MB
(1 row)
3.2 创建c1+c2多字段gin索引

chenhj=# create extension btree_gin;
CREATE EXTENSION
chenhj=# create index tb1_idx_c1c2gin on tb1 using gin(c1,c2);
CREATE INDEX
chenhj=# select pg_size_pretty(pg_relation_size('tb1_idx_c1c2gin'));
pg_size_pretty
----------------
47 MB
(1 row)
3.3 只有1个比较操作的范围查询

chenhj=# explain (analyze,buffers) select count(*) from tb1 where c1>97 and c2=999;
QUERY PLAN
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aggregate  (cost=1790.59..1790.60 rows=1 width=0) (actual time=72.172..72.172 rows=1 loops=1)
Buffers: shared hit=341
->  Bitmap Heap Scan on tb1  (cost=750.82..1789.90 rows=275 width=0) (actual time=71.794..72.138 rows=278 loops=1)
Recheck Cond: ((c1 > 97) AND (c2 = 999))
Heap Blocks: exact=278
Buffers: shared hit=341
->  Bitmap Index Scan on tb1_idx_c1c2gin  (cost=0.00..750.75 rows=275 width=0) (actual time=71.744..71.744 rows=278 loops=1)
Index Cond: ((c1 > 97) AND (c2 = 999))
Buffers: shared hit=63
Planning time: 0.257 ms
Execution time: 72.234 ms
(11 rows)
3.4 有2个比较操作的范围查询

chenhj=# explain (analyze,buffers) select count(*) from tb1 where c1>97 and c1<=100 and c2=999;
QUERY PLAN                                                                 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aggregate  (cost=2523.96..2523.97 rows=1 width=0) (actual time=1459.645..1459.645 rows=1 loops=1)
Buffers: shared hit=2347
->  Bitmap Heap Scan on tb1  (cost=1483.50..2523.28 rows=275 width=0) (actual time=1459.234..1459.599 rows=278 loops=1)
Recheck Cond: ((c1 > 97) AND (c1 <= 100) AND (c2 = 999))
Heap Blocks: exact=278
Buffers: shared hit=2347
->  Bitmap Index Scan on tb1_idx_c1c2gin  (cost=0.00..1483.43 rows=275 width=0) (actual time=1459.175..1459.175 rows=278 loops=1)
Index Cond: ((c1 > 97) AND (c1 <= 100) AND (c2 = 999))
Buffers: shared hit=2069
Planning time: 0.178 ms
Execution time: 1460.071 ms
(11 rows)
因为在构造数据时,c1的最大值就是100,所以上述两个查询匹配的数据是完全相同的,但结果却相差很大。
4. 和btree索引的比较
建一个对等的btree(c1,c2)索引,然后作个比较。

chenhj=# drop index tb1_idx_c1c2gin;
DROP INDEX
chenhj=# create index tb1_idx_c1c2gin on tb1 using btree(c1,c2);
CREATE INDEX
chenhj=# select pg_size_pretty(pg_relation_size('tb1_idx_c1c2btree'));
pg_size_pretty
----------------
214 MB
(1 row)
chenhj=# explain (analyze,buffers) select count(*) from tb1 where c1>97 and c2=999;
QUERY PLAN                                                               
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aggregate  (cost=7081.60..7081.61 rows=1 width=0) (actual time=10.740..10.740 rows=1 loops=1)
Buffers: shared hit=962
->  Index Only Scan using tb1_idx_c1c2btree on tb1  (cost=0.43..7080.91 rows=275 width=0) (actual time=3.946..10.684 rows=278 loops=1)
Index Cond: ((c1 > 97) AND (c2 = 999))
Heap Fetches: 278
Buffers: shared hit=962
Planning time: 0.104 ms
Execution time: 10.780 ms
(8 rows)

chenhj=# explain (analyze,buffers) select count(*) from tb1 where c1>97 and c1<=100 and c2=999;
QUERY PLAN                                                               
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aggregate  (cost=7794.04..7794.05 rows=1 width=0) (actual time=13.119..13.121 rows=1 loops=1)
Buffers: shared hit=962
->  Index Only Scan using tb1_idx_c1c2btree on tb1  (cost=0.43..7793.36 rows=275 width=0) (actual time=5.319..13.072 rows=278 loops=1)
Index Cond: ((c1 > 97) AND (c1 <= 100) AND (c2 = 999))
Heap Fetches: 278
Buffers: shared hit=962
Planning time: 0.133 ms
Execution time: 13.255 ms
(8 rows)
btree在处理比较查询时效率明显比btree-gin好的多。
5. 原因
在gin处理"c1>97 and c1<=100"时,将其分解为两个部分匹配,"c1>97"和"c1<=100",然后再把它们的结果通过bitmap与的逻辑取交集。 由于"c1<=100"匹配了所有记录,也就要为所有记录做bitmap与操作,所以效率很低。 btree索引则不同,btree理解比较操作符的含义,因此做了优化,通过一个(97,100]的很窄的范围扫描就能搞定。
关于btree-gin如何处理比较操作,可以参考 http://blog.iyunv.com/uid-20726500-id-5099605.html

6. 其它问题
在这次测试中还发现一个问题,走btree-gin索引的执行计划的代价估计值过小,严重偏离实际,所以如果同时定义了btree-gin索引和btree索引,优化器是一定会选择btree-gin的。

运维网声明 1、欢迎大家加入本站运维交流群:群②:261659950 群⑤:202807635 群⑦870801961 群⑧679858003
2、本站所有主题由该帖子作者发表,该帖子作者与运维网享有帖子相关版权
3、所有作品的著作权均归原作者享有,请您和我们一样尊重他人的著作权等合法权益。如果您对作品感到满意,请购买正版
4、禁止制作、复制、发布和传播具有反动、淫秽、色情、暴力、凶杀等内容的信息,一经发现立即删除。若您因此触犯法律,一切后果自负,我们对此不承担任何责任
5、所有资源均系网友上传或者通过网络收集,我们仅提供一个展示、介绍、观摩学习的平台,我们不对其内容的准确性、可靠性、正当性、安全性、合法性等负责,亦不承担任何法律责任
6、所有作品仅供您个人学习、研究或欣赏,不得用于商业或者其他用途,否则,一切后果均由您自己承担,我们对此不承担任何法律责任
7、如涉及侵犯版权等问题,请您及时通知我们,我们将立即采取措施予以解决
8、联系人Email:admin@iyunv.com 网址:www.yunweiku.com

所有资源均系网友上传或者通过网络收集,我们仅提供一个展示、介绍、观摩学习的平台,我们不对其承担任何法律责任,如涉及侵犯版权等问题,请您及时通知我们,我们将立即处理,联系人Email:kefu@iyunv.com,QQ:1061981298 本贴地址:https://www.yunweiku.com/thread-317271-1-1.html 上篇帖子: PostgreSQL中的full_page_writes的理解 下篇帖子: PostgreSQL gin索引的部分匹配
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

扫码加入运维网微信交流群X

扫码加入运维网微信交流群

扫描二维码加入运维网微信交流群,最新一手资源尽在官方微信交流群!快快加入我们吧...

扫描微信二维码查看详情

客服E-mail:kefu@iyunv.com 客服QQ:1061981298


QQ群⑦:运维网交流群⑦ QQ群⑧:运维网交流群⑧ k8s群:运维网kubernetes交流群


提醒:禁止发布任何违反国家法律、法规的言论与图片等内容;本站内容均来自个人观点与网络等信息,非本站认同之观点.


本站大部分资源是网友从网上搜集分享而来,其版权均归原作者及其网站所有,我们尊重他人的合法权益,如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系进行核实删除!



合作伙伴: 青云cloud

快速回复 返回顶部 返回列表