CREATE INDEX

功能描述

在指定的表上创建索引。

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。建议仅在匹配如下某条原则时创建索引：

  • 经常执行查询的字段。
  • 在连接条件上创建索引，对于存在多字段连接的查询，建议在这些字段上建立组合索引。例如，select * from t1 join t2 on t1.a=t2.a and t1.b=t2.b，可以在t1表上的a，b字段上建立组合索引。
  • where子句的过滤条件字段上（尤其是范围条件）。
  • 在经常出现在order by、group by和distinct后的字段。

在分区表上创建索引与在普通表上创建索引的语法不太一样，使用时请注意，如分区表上不支持并行创建索引、不支持创建部分索引、不支持NULL FIRST特性。

注意事项

  • 索引自身也占用存储空间、消耗计算资源，创建过多的索引将对数据库性能造成负面影响（尤其影响数据导入的性能，建议在数据导入后再建索引）。因此，仅在必要时创建索引。
  • 索引定义里的所有函数和操作符都必须是immutable类型的，即它们的结果必须只能依赖于它们的输入参数，而不受任何外部的影响（如另外一个表的内容或者当前时间）。这个限制可以确保该索引的行为是定义良好的。要在一个索引上或WHERE中使用用户定义函数，请把它标记为immutable类型函数。
  • 分区表索引分为LOCAL索引与GLOBAL索引，LOCAL索引与某个具体分区绑定，而GLOBAL索引则对应整个分区表。
  • 列存表支持的PSORT和B-tree索引都不支持创建表达式索引、部分索引和唯一索引。
  • 列存表支持的GIN索引支持创建表达式索引，但表达式不能包含空分词、空列和多列，不支持创建部分索引和唯一索引。

语法格式

  • 在表上创建索引。

    1. CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ CONCURRENTLY ] [ [schema_name.]index_name ] ON table_name [ USING method ]
    2.     ({ { column_name | ( expression ) } [ COLLATE collation ] [ opclass ] [ ASC | DESC ] [ NULLS { FIRST | LAST } ] }[, ...] )
    3.     [ WITH ( {storage_parameter = value} [, ... ] ) ]
    4.     [ TABLESPACE tablespace_name ]
    5.     [ WHERE predicate ];

  • 在分区表上创建索引。

    1. CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ [schema_name.]index_name ] ON table_name [ USING method ]
    2.     ( {{ column_name | ( expression ) } [ COLLATE collation ] [ opclass ] [ ASC | DESC ] [ NULLS LAST ] }[, ...] )
    3.     [ LOCAL [ ( { PARTITION index_partition_name [ TABLESPACE index_partition_tablespace ] } [, ...] ) ] | GLOBAL ]
    4.     [ WITH ( { storage_parameter = value } [, ...] ) ]
    5.     [ TABLESPACE tablespace_name ];

参数说明

  • UNIQUE

    创建唯一性索引，每次添加数据时检测表中是否有重复值。如果插入或更新的值会引起重复的记录时，将导致一个错误。

    目前只有行存表B-tree索引支持唯一索引。

  • CONCURRENTLY

    以不阻塞DML的方式创建索引（加ShareUpdateExclusiveLock锁）。创建索引时，一般会阻塞其他语句对该索引所依赖表的访问。指定此关键字，可以实现创建过程中不阻塞DML。

    • 此选项只能指定一个索引的名称。
    • 普通CREATE INDEX命令可以在事务内执行，但是CREATE INDEX CONCURRENTLY不可以在事务内执行。
    • 列存表、分区表和临时表不支持CONCURRENTLY方式创建索引。

    CREATE INDEX - 图1 说明：
    - 创建索引时指定此关键字，需要执行先后两次对该表的全表扫描来完成build，第一次扫描的时候创建索引，不阻塞读写操作；第二次扫描的时候合并更新第一次扫描到目前为止发生的变更。
    - 由于需要执行两次对表的扫描和build，而且必须等待现有的所有可能对该表执行修改的事务结束。这意味着该索引的创建比正常耗时更长，同时因此带来的CPU和I/O消耗对其他业务也会造成影响。
    - 如果在索引构建时发生失败，那会留下一个“不可用”的索引。这个索引会被查询忽略，但它仍消耗更新开销。这种情况推荐的恢复方法是删除该索引并尝试再次CONCURRENTLY建索引。
    - 由于在第二次扫描之后，索引构建必须等待任何持有早于第二次扫描拿的快照的事务终止，而且建索引时加的ShareUpdateExclusiveLock锁（4级）会和大于等于4级的锁冲突，在创建这类索引时，容易引发卡住（hang）或者死锁问题。例如：
    - 两个会话对同一个表创建CONCURRENTLY索引，会引起死锁问题。
    - 两个会话，一个对表创建CONCURRENTLY索引，一个drop table，会引起死锁问题。 - 三个会话，会话1先对表a加锁，不提交，会话2接着对表b创建CONCURRENTLY索引，会话3接着对表a执行写入操作，在会话1事务未提交之前，会话2会一直被阻塞。
    - 将事务隔离级别设置成可重复读（默认为读已提交），起两个会话，会话1起事务对表a执行写入操作，不提交，会话2对表b创建CONCURRENTLY索引，在会话1事务未提交之前，会话2会一直被阻塞。

  • schema_name

    模式的名称。

    取值范围：已存在模式名。

  • index_name

    要创建的索引名，索引的模式与表相同。

    取值范围：字符串，要符合标识符的命名规范。

  • table_name

    需要为其创建索引的表的名称，可以用模式修饰。

    取值范围：已存在的表名。

  • USING method

    指定创建索引的方法。

    取值范围：

    • btree：B-tree索引使用一种类似于B+树的结构来存储数据的键值，通过这种结构能够快速的查找索引。btree适合支持比较查询以及查询范围。
    • gin：GIN索引是倒排索引，可以处理包含多个键的值（比如数组）。
    • gist：Gist索引适用于几何和地理等多维数据类型和集合数据类型。目前支持的数据类型有box、point、poly、circle、tsvector、tsquery、range。
    • Psort：Psort索引。针对列存表进行局部排序索引。

    行存表支持的索引类型：btree（行存表缺省值）、gin、gist。列存表支持的索引类型：Psort（列存表缺省值）、btree、gin。

    CREATE INDEX - 图2 说明： 列存表对GIN索引支持仅限于对于tsvector类型的支持，即创建列存GIN索引入参需要为to_tsvector函数（的返回值）。此方法为GIN索引比较普遍的使用方式。

  • column_name

    表中需要创建索引的列的名称（字段名）。

    如果索引方式支持多字段索引，可以声明多个字段。最多可以声明32个字段。

  • expression

    创建一个基于该表的一个或多个字段的表达式索引，通常必须写在圆括弧中。如果表达式有函数调用的形式，圆括弧可以省略。

    表达式索引可用于获取对基本数据的某种变形的快速访问。比如，一个在upper(col)上的函数索引将允许WHERE upper(col) = ‘JIM’子句使用索引。

    在创建表达式索引时，如果表达式中包含IS NULL子句，则这种索引是无效的。此时，建议用户尝试创建一个部分索引。

  • COLLATE collation

    COLLATE子句指定列的排序规则（该列必须是可排列的数据类型）。如果没有指定，则使用默认的排序规则。

  • opclass

    操作符类的名称。对于索引的每一列可以指定一个操作符类，操作符类标识了索引那一列的使用的操作符。例如一个B-tree索引在一个四字节整数上可以使用int4_ops；这个操作符类包括四字节整数的比较函数。实际上对于列上的数据类型默认的操作符类是足够用的。操作符类主要用于一些有多种排序的数据。例如，用户想按照绝对值或者实数部分排序一个复数。能通过定义两个操作符类然后当建立索引时选择合适的类。

  • ASC

    指定按升序排序 （默认）。

  • DESC

    指定按降序排序。

  • NULLS FIRST

    指定空值在排序中排在非空值之前，当指定DESC排序时，本选项为默认的。

  • NULLS LAST

    指定空值在排序中排在非空值之后，未指定DESC排序时，本选项为默认的。

  • LOCAL

    指定创建的分区索引为LOCAL索引。

  • GLOBAL

    指定创建的分区索引为GLOBAL索引，当不指定LOCAL、GLOBAL关键字时，默认创建GLOBAL索引。

  • WITH ( {storage_parameter = value} [, … ] )

    指定索引方法的存储参数。

    取值范围：

    只有GIN索引支持FASTUPDATE，GIN_PENDING_LIST_LIMIT参数。GIN和Psort之外的索引都支持FILLFACTOR参数。

    • FILLFACTOR

      一个索引的填充因子（fillfactor）是一个介于10和100之间的百分数。

      取值范围：10~100

    • FASTUPDATE

      GIN索引是否使用快速更新。

      取值范围：ON，OFF

      默认值：ON

    • GIN_PENDING_LIST_LIMIT

      当GIN索引启用fastupdate时，设置该索引pending list容量的最大值。

      取值范围：64~INT_MAX，单位KB。

      默认值：gin_pending_list_limit的默认取决于GUC中gin_pending_list_limit的值（默认为4MB）

  • TABLESPACE tablespace_name

    指定索引的表空间，如果没有声明则使用默认的表空间。

    取值范围：已存在的表空间名。

  • WHERE predicate

    创建一个部分索引。部分索引是一个只包含表的一部分记录的索引，通常是该表中比其他部分数据更有用的部分。例如，有一个表，表里包含已记账和未记账的定单，未记账的定单只占表的一小部分而且这部分是最常用的部分，此时就可以通过只在未记账部分创建一个索引来改善性能。另外一个可能的用途是使用带有UNIQUE的WHERE强制一个表的某个子集的唯一性。

    取值范围：predicate表达式只能引用表的字段，它可以使用所有字段，而不仅是被索引的字段。目前，子查询和聚集表达式不能出现在WHERE子句里。

  • PARTITION index_partition_name

    索引分区的名称。

    取值范围：字符串，要符合标识符的命名规范。

  • TABLESPACE index_partition_tablespace

    索引分区的表空间。

    取值范围：如果没有声明，将使用分区表索引的表空间index_tablespace。

示例

  1. --创建表tpcds.ship_mode_t1。
  2. postgres=# create schema tpcds;
  3. postgres=# CREATE TABLE tpcds.ship_mode_t1
  4. (
  5.     SM_SHIP_MODE_SK           INTEGER               NOT NULL,
  6.     SM_SHIP_MODE_ID           CHAR(16)              NOT NULL,
  7.     SM_TYPE                   CHAR(30)                      ,
  8.     SM_CODE                   CHAR(10)                      ,
  9.     SM_CARRIER                CHAR(20)                      ,
  10.     SM_CONTRACT               CHAR(20)
  11. ) 
  12. ;
  14. --在表tpcds.ship_mode_t1上的SM_SHIP_MODE_SK字段上创建普通索引。
  15. postgres=# CREATE UNIQUE INDEX ds_ship_mode_t1_index1 ON tpcds.ship_mode_t1(SM_SHIP_MODE_SK);
  17. --在表tpcds.ship_mode_t1上的SM_SHIP_MODE_SK字段上创建指定B-tree索引。
  18. postgres=# CREATE INDEX ds_ship_mode_t1_index4 ON tpcds.ship_mode_t1 USING btree(SM_SHIP_MODE_SK);
  20. --在表tpcds.ship_mode_t1上SM_CODE字段上创建表达式索引。
  21. postgres=# CREATE INDEX ds_ship_mode_t1_index2 ON tpcds.ship_mode_t1(SUBSTR(SM_CODE,1 ,4));
  23. --在表tpcds.ship_mode_t1上的SM_SHIP_MODE_SK字段上创建SM_SHIP_MODE_SK大于10的部分索引。
  24. postgres=# CREATE UNIQUE INDEX ds_ship_mode_t1_index3 ON tpcds.ship_mode_t1(SM_SHIP_MODE_SK) WHERE SM_SHIP_MODE_SK>10;
  26. --重命名一个现有的索引。
  27. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_ship_mode_t1_index1 RENAME TO ds_ship_mode_t1_index5;
  29. --设置索引不可用。
  30. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_ship_mode_t1_index2 UNUSABLE;
  32. --重建索引。
  33. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_ship_mode_t1_index2 REBUILD;
  35. --删除一个现有的索引。
  36. postgres=# DROP INDEX tpcds.ds_ship_mode_t1_index2;
  38. --删除表。
  39. postgres=# DROP TABLE tpcds.ship_mode_t1;
  41. --创建表空间。
  42. postgres=# CREATE TABLESPACE example1 RELATIVE LOCATION 'tablespace1/tablespace_1';
  43. postgres=# CREATE TABLESPACE example2 RELATIVE LOCATION 'tablespace2/tablespace_2';
  44. postgres=# CREATE TABLESPACE example3 RELATIVE LOCATION 'tablespace3/tablespace_3';
  45. postgres=# CREATE TABLESPACE example4 RELATIVE LOCATION 'tablespace4/tablespace_4';
  46. --创建表tpcds.customer_address_p1。
  47. postgres=# CREATE TABLE tpcds.customer_address_p1
  48. (
  49.     CA_ADDRESS_SK             INTEGER               NOT NULL,
  50.     CA_ADDRESS_ID             CHAR(16)              NOT NULL,
  51.     CA_STREET_NUMBER          CHAR(10)                      ,
  52.     CA_STREET_NAME            VARCHAR(60)                   ,
  53.     CA_STREET_TYPE            CHAR(15)                      ,
  54.     CA_SUITE_NUMBER           CHAR(10)                      ,
  55.     CA_CITY                   VARCHAR(60)                   ,
  56.     CA_COUNTY                 VARCHAR(30)                   ,
  57.     CA_STATE                  CHAR(2)                       ,
  58.     CA_ZIP                    CHAR(10)                      ,
  59.     CA_COUNTRY                VARCHAR(20)                   ,
  60.     CA_GMT_OFFSET             DECIMAL(5,2)                  ,
  61.     CA_LOCATION_TYPE          CHAR(20)
  62. )
  63. TABLESPACE example1
  64. PARTITION BY RANGE(CA_ADDRESS_SK)
  65. ( 
  66.    PARTITION p1 VALUES LESS THAN (3000),
  67.    PARTITION p2 VALUES LESS THAN (5000) TABLESPACE example1,
  68.    PARTITION p3 VALUES LESS THAN (MAXVALUE) TABLESPACE example2
  69. )
  70. ENABLE ROW MOVEMENT;
  71. --创建分区表索引ds_customer_address_p1_index1，不指定索引分区的名称。
  72. postgres=# CREATE INDEX ds_customer_address_p1_index1 ON tpcds.customer_address_p1(CA_ADDRESS_SK) LOCAL; 
  73. --创建分区表索引ds_customer_address_p1_index2，并指定索引分区的名称。
  74. postgres=# CREATE INDEX ds_customer_address_p1_index2 ON tpcds.customer_address_p1(CA_ADDRESS_SK) LOCAL
  75. (
  76.     PARTITION CA_ADDRESS_SK_index1,
  77.     PARTITION CA_ADDRESS_SK_index2 TABLESPACE example3,
  78.     PARTITION CA_ADDRESS_SK_index3 TABLESPACE example4
  79. ) 
  80. TABLESPACE example2;
  82. --创建GLOBAL分区索引
  83. postgres=CREATE INDEX ds_customer_address_p1_index3 ON tpcds.customer_address_p1(CA_ADDRESS_ID) GLOBAL;
  85. --不指定关键字，默认创建GLOBAL分区索引
  86. postgres=CREATE INDEX ds_customer_address_p1_index4 ON tpcds.customer_address_p1(CA_ADDRESS_ID);
  88. --修改分区表索引CA_ADDRESS_SK_index2的表空间为example1。
  89. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_customer_address_p1_index2 MOVE PARTITION CA_ADDRESS_SK_index2 TABLESPACE example1;
  91. --修改分区表索引CA_ADDRESS_SK_index3的表空间为example2。
  92. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_customer_address_p1_index2 MOVE PARTITION CA_ADDRESS_SK_index3 TABLESPACE example2;
  94. --重命名分区表索引。
  95. postgres=# ALTER INDEX tpcds.ds_customer_address_p1_index2 RENAME PARTITION CA_ADDRESS_SK_index1 TO CA_ADDRESS_SK_index4;
  97. --删除索引和分区表。
  98. postgres=# DROP INDEX tpcds.ds_customer_address_p1_index1;
  99. postgres=# DROP INDEX tpcds.ds_customer_address_p1_index2;
  100. postgres=# DROP TABLE tpcds.customer_address_p1;
  101. --删除表空间。
  102. postgres=# DROP TABLESPACE example1;
  103. postgres=# DROP TABLESPACE example2;
  104. postgres=# DROP TABLESPACE example3;
  105. postgres=# DROP TABLESPACE example4;
  107. --创建列存表以及列存表GIN索引。
  108. postgres=# create table cgin_create_test(a int, b text) with (orientation = column);
  109. CREATE TABLE
  110. postgres=# create index cgin_test on cgin_create_test using gin(to_tsvector('ngram', b));
  111. CREATE INDEX

相关链接

ALTER INDEX，DROP INDEX

优化建议

  • create index

    建议仅在匹配如下条件之一时创建索引：

    • 经常执行查询的字段。
    • 在连接条件上创建索引，对于存在多字段连接的查询，建议在这些字段上建立组合索引。例如，select * from t1 join t2 on t1.a=t2.a and t1.b=t2.b，可以在t1表上的a，b字段上建立组合索引。
    • where子句的过滤条件字段上（尤其是范围条件）。
    • 在经常出现在order by、group by和distinct后的字段。

    约束限制：

    • 分区表上不支持创建部分索引、不支持NULL FIRST特性。

    • 在使用LOCAL索引创建唯一索引时，索引项中必须包含分布列和所有分区键。GLOBAL索引无此约束。

    • 分区表创建GLOBAL索引时，存在以下约束条件：

      • 不支持表达式索引、部分索引
      • 不支持列存表
      • 仅支持B-tree索引

    • 在相同属性列上，分区LOCAL索引与GLOBAL索引不能共存。

    • GLOBAL索引，最大支持31列。

    • 如果在一个分区表上创建了GLOBAL索引，当执行ALTER TABLE对分区进行DROP、TRUNCATE、SPLIT、MERGE、EXCHANGE中的任何一种操作，此时会导致GLOBAL索引失效，需要用户手动重建索引。