インデックスの再構築 - AWS 規範ガイダンス
新しいインデックスを作成するインデックスの再構築例

インデックスの再構築

PostgreSQL の REINDEX コマンドで、インデックスのテーブルに保存されているデータを使用し、インデックスの古いコピーを置き換えることでてインデックスを再構築します。次のようなシナリオでは、REINDEX の使用をお勧めします。

  • インデックスが破損し、有効なデータが含まれなくなった場合。これは、ソフトウェアまたはハードウェアの障害の結果として発生する可能性があります。

  • 以前にインデックスを使用したクエリが使用を停止した場合。

  • インデックスが多数の空のページまたはほぼ空のページにより肥大化した場合。肥大化率 (bloat_pct) が 20 より大きいときは、REINDEX を実行する必要があります。

次のクエリは、bloat_pct を検出するのに役立ちます。

SELECT current_database(), nspname AS schemaname, tblname, idxname, bs*(relpages)::bigint AS real_size,
  bs*(relpages-est_pages)::bigint AS extra_size,
  100 * (relpages-est_pages)::float / relpages AS extra_pct,
  fillfactor,
  CASE WHEN relpages > est_pages_ff
    THEN bs*(relpages-est_pages_ff)
    ELSE 0
  END AS bloat_size,
  100 * (relpages-est_pages_ff)::float / relpages AS bloat_pct,
  is_na
  -- , 100-(pst).avg_leaf_density AS pst_avg_bloat, est_pages, index_tuple_hdr_bm, maxalign, pagehdr, nulldatawidth, nulldatahdrwidth, reltuples, relpages -- (DEBUG INFO)
FROM (
  SELECT coalesce(1 +
         ceil(reltuples/floor((bs-pageopqdata-pagehdr)/(4+nulldatahdrwidth)::float)), 0 -- ItemIdData size + computed avg size of a tuple (nulldatahdrwidth)
      ) AS est_pages,
      coalesce(1 +
         ceil(reltuples/floor((bs-pageopqdata-pagehdr)*fillfactor/(100*(4+nulldatahdrwidth)::float))), 0
      ) AS est_pages_ff,
      bs, nspname, tblname, idxname, relpages, fillfactor, is_na
      -- , pgstatindex(idxoid) AS pst, index_tuple_hdr_bm, maxalign, pagehdr, nulldatawidth, nulldatahdrwidth, reltuples -- (DEBUG INFO)
  FROM (
      SELECT maxalign, bs, nspname, tblname, idxname, reltuples, relpages, idxoid, fillfactor,
            ( index_tuple_hdr_bm +
                maxalign - CASE -- Add padding to the index tuple header to align on MAXALIGN
                  WHEN index_tuple_hdr_bm%maxalign = 0 THEN maxalign
                  ELSE index_tuple_hdr_bm%maxalign
                END
              + nulldatawidth + maxalign - CASE -- Add padding to the data to align on MAXALIGN
                  WHEN nulldatawidth = 0 THEN 0
                  WHEN nulldatawidth::integer%maxalign = 0 THEN maxalign
                  ELSE nulldatawidth::integer%maxalign
                END
            )::numeric AS nulldatahdrwidth, pagehdr, pageopqdata, is_na
            -- , index_tuple_hdr_bm, nulldatawidth -- (DEBUG INFO)
      FROM (
          SELECT n.nspname, i.tblname, i.idxname, i.reltuples, i.relpages,
              i.idxoid, i.fillfactor, current_setting('block_size')::numeric AS bs,
              CASE -- MAXALIGN: 4 on 32bits, 8 on 64bits (and mingw32 ?)
                WHEN version() ~ 'mingw32' OR version() ~ '64-bit|x86_64|ppc64|ia64|amd64' THEN 8
                ELSE 4
              END AS maxalign,
              /* per page header, fixed size: 20 for 7.X, 24 for others */
              24 AS pagehdr,
              /* per page btree opaque data */
              16 AS pageopqdata,
              /* per tuple header: add IndexAttributeBitMapData if some cols are null-able */
              CASE WHEN max(coalesce(s.null_frac,0)) = 0
                  THEN 8 -- IndexTupleData size
                  ELSE 8 + (( 32 + 8 - 1 ) / 8) -- IndexTupleData size + IndexAttributeBitMapData size ( max num filed per index + 8 - 1 /8)
              END AS index_tuple_hdr_bm,
              /* data len: we remove null values save space using it fractionnal part from stats */
              sum( (1-coalesce(s.null_frac, 0)) * coalesce(s.avg_width, 1024)) AS nulldatawidth,
              max( CASE WHEN i.atttypid = 'pg_catalog.name'::regtype THEN 1 ELSE 0 END ) > 0 AS is_na
          FROM (
              SELECT ct.relname AS tblname, ct.relnamespace, ic.idxname, ic.attpos, ic.indkey, ic.indkey[ic.attpos], ic.reltuples, ic.relpages, ic.tbloid, ic.idxoid, ic.fillfactor,
                  coalesce(a1.attnum, a2.attnum) AS attnum, coalesce(a1.attname, a2.attname) AS attname, coalesce(a1.atttypid, a2.atttypid) AS atttypid,
                  CASE WHEN a1.attnum IS NULL
                  THEN ic.idxname
                  ELSE ct.relname
                  END AS attrelname
              FROM (
                  SELECT idxname, reltuples, relpages, tbloid, idxoid, fillfactor, indkey,
                      pg_catalog.generate_series(1,indnatts) AS attpos
                  FROM (
                      SELECT ci.relname AS idxname, ci.reltuples, ci.relpages, i.indrelid AS tbloid,
                          i.indexrelid AS idxoid,
                          coalesce(substring(
                              array_to_string(ci.reloptions, ' ')
                              from 'fillfactor=([0-9]+)')::smallint, 90) AS fillfactor,
                          i.indnatts,
                          pg_catalog.string_to_array(pg_catalog.textin(
                              pg_catalog.int2vectorout(i.indkey)),' ')::int[] AS indkey
                      FROM pg_catalog.pg_index i
                      JOIN pg_catalog.pg_class ci ON ci.oid = i.indexrelid
                      WHERE ci.relam=(SELECT oid FROM pg_am WHERE amname = 'btree')
                      AND ci.relpages > 0
                  ) AS idx_data
              ) AS ic
              JOIN pg_catalog.pg_class ct ON ct.oid = ic.tbloid
              LEFT JOIN pg_catalog.pg_attribute a1 ON
                  ic.indkey[ic.attpos] <> 0
                  AND a1.attrelid = ic.tbloid
                  AND a1.attnum = ic.indkey[ic.attpos]
              LEFT JOIN pg_catalog.pg_attribute a2 ON
                  ic.indkey[ic.attpos] = 0
                  AND a2.attrelid = ic.idxoid
                  AND a2.attnum = ic.attpos
            ) i
            JOIN pg_catalog.pg_namespace n ON n.oid = i.relnamespace
            JOIN pg_catalog.pg_stats s ON s.schemaname = n.nspname
                                      AND s.tablename = i.attrelname
                                      AND s.attname = i.attname
            GROUP BY 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
      ) AS rows_data_stats
  ) AS rows_hdr_pdg_stats
) AS relation_stats
ORDER BY nspname, tblname, idxname;

完全に空のインデックスページは、繰り返し再利用されます。ただし、ページのインデックスキーが削除されてもスペースが割り当てられている場合は、定期的にインデックスを再作成することをお勧めします。

インデックスを再作成すると、クエリのパフォーマンスが向上します。次の表に示すように、3 つの方法でインデックスを再作成できます。

メソッド

説明

制限

CONCURRENTLY オプションと合わせて使用する CREATE INDEX および DROP INDEX

新しいインデックスを構築し、古いインデックスを削除します。オプティマイザは、古いインデックスの代わりに新しく作成されたインデックスを使用してプランを生成します。オフピーク時間中は、古いインデックスを削除できます。

CONCURRENTLY オプションを使用している場合は、受信するすべての変更を追跡する必要があるためインデックスの作成に時間がかかります。変更が停止すると、処理が完了としてマークされます。

CONCURRENTLY オプションを使用する REINDEX

再構築処理中に書き込み操作をロックします。PostgreSQL 12 以降のバージョンでは CONCURRENTLY オプションが用意されているため、これらのロックを回避できます。

CONCURRENTLY を使用すると、インデックスの再構築に時間がかかります。

pg_repack 拡張機能

テーブルから肥大化を削除し、インデックスを再構築します。

この拡張機能は、EC2 インスタンスまたはデータベースに接続されているローカルコンピュータから実行する必要があります。

新しいインデックスを作成する

DROP INDEX コマンドと CREATE INDEX コマンドを併用すると、インデックスが再構築されます。

DROP INDEX <index_name>
CREATE INDEX <index_name> ON TABLE <table_name> (<column1>[,<column2>])

この方法の欠点は、テーブルに対する排他的ロックであり、このアクティビティ中のパフォーマンスに影響することです。DROP INDEX コマンドによって排他的ロックを取得し、テーブルに対する読み取り操作と書き込み操作の両方をブロックします。CREATE INDEX コマンドを使用して、テーブルに対する書き込み操作をブロックします。これにより読み取り操作が可能になりますが、インデックスの作成時にコストがかかります。

インデックスの再構築

REINDEX コマンドは、一貫したデータベースパフォーマンスを維持するのに役立ちます。テーブルに対して多数の DML 操作を実行すると、テーブルとインデックスの両方が肥大化します。インデックスを使用することでテーブルの検索が速くなり、クエリのパフォーマンスが向上します。インデックスの肥大化は、検索やクエリのパフォーマンスに影響します。したがって、クエリの一貫したパフォーマンスを維持するために、大量の DML 操作が含まれるテーブルに対してインデックスの再構築を実行することをお勧めします。

REINDEX コマンドによって、基になるテーブルの書き込み操作をロックし、インデックスを最初から再構築しますが、テーブルでの読み取り操作は可能です。ただし、インデックスでは読み取り操作がブロックされます。対応するインデックスを使用するクエリはブロックされますが、他のクエリはブロックされません。

PostgreSQL バージョン 12 では、新しいオプションパラメータの CONCURRENTLY が導入されました。これによりインデックスがゼロから再構築されますが、テーブルでの読み取り操作や書き込み操作、またはインデックスを使用するクエリはロックされません。ただし、このオプションを使用すると、処理が完了するまでに時間がかかります。

例

インデックスの作成と削除

CONCURRENTLY オプションを使用して新しいインデックスを作成します。

create index CONCURRENTLY on table(columns) ;

CONCURRENTLY オプションを使用して古いインデックスを削除します。

drop index CONCURRENTLY <index name> ;

インデックスの再構築

単一のインデックスを再構築するには:

reindex index <index name> ;

テーブル内のすべてのインデックスを再構築するには:

reindex table <table name> ;

スキーマ内のすべてのインデックスを再構築するには:

reindex schema <schema name> ;

インデックスを同時に再構築する

単一のインデックスを再構築するには:

reindex index CONCURRENTLY <indexname> ;

テーブル内のすべてのインデックスを再構築するには:

reindex table CONCURRENTLY <tablename> ;

スキーマ内のすべてのインデックスを再構築するには:

reindex schema CONCURRENTLY <schemaname> ;

インデックスのみを再構築または再配置する

単一のインデックスを再構築するには:

pg_repack -h <hostname> -d <dbname> -i <indexname> -k

すべてのインデックスを再構築するには:

pg_repack -h <hostname> -d <dbname> -x <indexname> -t <tablename> -k