如何索引字符串数组列为pg_trgm“' term' %ANY(array_column)`查询?

时间:2016-09-13 23:52:06

标签: postgresql

我尝试了一个普通的Postgres gin索引以及pg_trgm gin_trgm_opsgist_trgm_ops索引(使用此解决方法:https://stackoverflow.com/a/33016333/283398)。

然而,我的查询'term' % ANY (array_column)上的EXPLAIN即使在执行set enable_seqscan = off;之后也会显示顺序扫描。

(对于我的用例,我需要部分匹配,而pg_trgm似乎比全文搜索更合适,因为我的数据不是语言。我的pg_trgm结果的质量非常好。)

我的用例是带有数组列的行,其中包含名字和全名(空格分隔)的混合。搜索词可以是第一个,最后一个或全名(以空格分隔)。 pg_trgm%运算符结果不区分大小写,并且在数组列中的名称的开头和结尾处显示高度匹配,这对于全名来说非常有用,因为它找到匹配的名字和姓氏,但不一定是中间名。

https://github.com/theirix/parray_gin很有前途,但很老,并没有声称支持Postgres比9.2更新。

2 个答案:

答案 0 :(得分:7)

为什么这不起作用

索引类型(即运算符类)gin_trgm_ops基于%运算符,该运算符适用于两个text参数:

CREATE OPERATOR trgm.%(
  PROCEDURE = trgm.similarity_op,
  LEFTARG = text,
  RIGHTARG = text,
  COMMUTATOR = %,
  RESTRICT = contsel,
  JOIN = contjoinsel);

您不能将gin_trgm_ops用于数组。 为数组列定义的索引永远不会与any(array[...])一起使用,因为数组的各个元素未编入索引。 索引数组需要不同类型的索引,即gin数组索引。

幸运的是,索引gin_trgm_ops的设计非常巧妙,它正在与运算符likeilike一起使用,可以用作替代解决方案(如下所示)。 / p>

测试表

有两列(id serial primary key, names text[]),包含分为数组元素的100000个拉丁语句子。

select count(*), sum(cardinality(names))::int words from test;

 count  |  words  
--------+---------
 100000 | 1799389

select * from test limit 1;

 id |                                                     names                                                     
----+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  1 | {fugiat,odio,aut,quis,dolorem,exercitationem,fugiat,voluptates,facere,error,debitis,ut,nam,et,voluptatem,eum}

搜索单词片段praesent在2400毫秒内提供7051行:

explain analyse
select count(*)
from test
where 'praesent' % any(names);

                                                  QUERY PLAN                                                   
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Aggregate  (cost=5479.49..5479.50 rows=1 width=0) (actual time=2400.866..2400.866 rows=1 loops=1)
   ->  Seq Scan on test  (cost=0.00..5477.00 rows=996 width=0) (actual time=1.464..2400.271 rows=7051 loops=1)
         Filter: ('praesent'::text % ANY (names))
         Rows Removed by Filter: 92949
 Planning time: 1.038 ms
 Execution time: 2400.916 ms

物化视图

一种解决方案是规范化模型,包括在一行中创建一个具有单个名称的新表。由于现有的查询,视图,功能或其他依赖性,这种重组可能难以实现并且有时是不可能的。使用物化视图可以在不改变表结构的情况下实现类似的效果。

create materialized view test_names as
    select id, name, name_id
    from test
    cross join unnest(names) with ordinality u(name, name_id)
    with data;

With ordinality不是必需的,但在按照与主表中相同的顺序聚合名称时非常有用。查询test_names会在同一时间提供与主表相同的结果。

创建索引后,执行时间反复减少:

create index on test_names using gin (name gin_trgm_ops);

explain analyse
select count(distinct id)
from test_names
where 'praesent' % name

                                                                QUERY PLAN                                                                 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Aggregate  (cost=4888.89..4888.90 rows=1 width=4) (actual time=56.045..56.045 rows=1 loops=1)
   ->  Bitmap Heap Scan on test_names  (cost=141.95..4884.39 rows=1799 width=4) (actual time=10.513..54.987 rows=7230 loops=1)
         Recheck Cond: ('praesent'::text % name)
         Rows Removed by Index Recheck: 7219
         Heap Blocks: exact=8122
         ->  Bitmap Index Scan on test_names_name_idx  (cost=0.00..141.50 rows=1799 width=0) (actual time=9.512..9.512 rows=14449 loops=1)
               Index Cond: ('praesent'::text % name)
 Planning time: 2.990 ms
 Execution time: 56.521 ms

解决方案有一些缺点。由于视图已实现,因此数据将在数据库中存储两次。您必须记住在更改主表后刷新视图。由于需要将视图连接到主表,查询可能会更复杂。

使用ilike

我们可以在表示为文本的数组上使用ilike。我们需要一个不可变函数来在整个数组上创建索引:

create function text(text[])
returns text language sql immutable as
$$ select $1::text $$

create index on test using gin (text(names) gin_trgm_ops);

并在查询中使用该函数:

explain analyse
select count(*)
from test
where text(names) ilike '%praesent%' 

                                                           QUERY PLAN                                                            
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Aggregate  (cost=117.06..117.07 rows=1 width=0) (actual time=60.585..60.585 rows=1 loops=1)
   ->  Bitmap Heap Scan on test  (cost=76.08..117.03 rows=10 width=0) (actual time=2.560..60.161 rows=7051 loops=1)
         Recheck Cond: (text(names) ~~* '%praesent%'::text)
         Heap Blocks: exact=2899
         ->  Bitmap Index Scan on test_text_idx  (cost=0.00..76.08 rows=10 width=0) (actual time=2.160..2.160 rows=7051 loops=1)
               Index Cond: (text(names) ~~* '%praesent%'::text)
 Planning time: 3.301 ms
 Execution time: 60.876 ms

60与2400毫秒,相当不错的结果,无需创建额外的关系。

这个解决方案似乎更简单,只需要更少的工作,但是ilike是一个比trgm %运算符更精确的工具就足够了。

为什么我们应该将ilike而不是%用于整个数组作为文本? 相似性在很大程度上取决于文本的长度。 在不同长度的长文本中搜索单词是非常困难的。 例如。使用limit = 0.3,我们得到了结果:

with data(txt) as (
values
    ('praesentium,distinctio,modi,nulla,commodi,tempore'),
    ('praesentium,distinctio,modi,nulla,commodi'),
    ('praesentium,distinctio,modi,nulla'),
    ('praesentium,distinctio,modi'),
    ('praesentium,distinctio'),
    ('praesentium')
)
select length(txt), similarity('praesent', txt), 'praesent' % txt "matched?"
from data;

 length | similarity | matched? 
--------+------------+----------
     49 |   0.166667 | f           <--!
     41 |        0.2 | f           <--!
     33 |   0.228571 | f           <--!
     27 |   0.275862 | f           <--!
     22 |   0.333333 | t
     11 |   0.615385 | t
(6 rows)

答案 1 :(得分:3)

我创建了一个测试表和一个名为 f 的函数,只转换为文本。

RttiType := TRttiContext.Create.GetType(AInterface);   

cast 函数:

CREATE OR REPLACE FUNCTION getNArray(el text[], count int) RETURNS text[] AS $$
  SELECT array_agg(el[random()*(array_length(el,1)-1)+1]) FROM generate_series(1,count) g(i)
$$
VOLATILE
LANGUAGE SQL;

DROP TABLE testGin;
CREATE TABLE testGin(id serial PRIMARY KEY, array_column text[]);

WITH t(ray) AS(
  SELECT (string_to_array(pg_read_file('words.list')::text,E'\n')) 
) 
INSERT INTO testGin(array_column)
SELECT getNArray(T.ray, 4) FROM T, generate_series(1,100000);

ILIKE的用法:

CREATE OR REPLACE FUNCTION f(arr text[]) RETURNS text AS $$
   SELECT arr::text
 LANGUAGE SQL IMMUTABLE;

CREATE INDEX ON testGin USING GIN(f(array_column) gin_trgm_ops);

如果您希望通过包含运算符进行更准确的搜索,则可以执行以下操作:这将扫描索引然后,它将应用您的过滤器:

postgres=# EXPLAIN SELECT id FROM testgin WHERE f(array_column) ilike '%test%';
                                  QUERY PLAN                                   
-------------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on testgin  (cost=34.82..1669.63 rows=880 width=4)
   Recheck Cond: (f(array_column) ~~* '%test%'::text)
   ->  Bitmap Index Scan on testgin_f_idx  (cost=0.00..34.60 rows=880 width=0)
         Index Cond: (f(array_column) ~~* '%test%'::text)
(4 rows)