重建索引 - AWS Prescriptive Guidance
创建新索引重建索引示例

重建索引

PostgreSQL REINDEX 命令通过使用存储在索引表中的数据并替换索引的旧副本来重建索引。我们建议您在以下情况下使用 REINDEX：

  • 当索引出现损坏且不再包含有效数据时。这可能是由于软件或硬件故障导致的。

  • 当之前使用该索引的查询不再使用它时。

  • 当索引中充斥着大量空白页面或几乎为空的页面时。您应该在膨胀百分比（bloat_pct）大于 20 时运行 REINDEX。

以下查询可帮助您查找 bloat_pct：

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;

完全空白的索引页面会被回收供重新利用。但是，如果页面上的索引键已被删除但仍有空间被分配，我们建议定期重新索引。

重新创建索引有助于提高查询效率。您可以通过以下三种方式来重新创建索引，相关说明见下表。

方法

描述

限制

带有 CONCURRENTLY 选项的 CREATE INDEX 和 DROP INDEX

构建新索引并移除旧索引。优化程序通过使用新创建的索引来生成计划，而非使用旧索引。在低峰时段，您可以放弃使用旧索引。

如果使用 CONCURRENTLY 选项，创建索引需要的时间会更长，因为它必须跟踪所有传入的更改。更改被冻结后，过程将标记为完成。

具有 CONCURRENTLY 选项的 REINDEX

在重建过程中锁定写入操作。PostgreSQL 版本 12 及更高版本提供了避免这些锁定的 CONCURRENTLY 选项。

使用 CONCURRENTLY 需要更长的时间来重建索引。

pg_repack 扩展程序

清除表中的膨胀并重建索引。

您必须从连接到数据库的 EC2 实例或本地计算机中运行此扩展程序。

创建新索引

DROP INDEX 和 CREATE INDEX 命令一起使用时，会重建索引：

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

这种方法的缺点在于它对表的锁定是独占的，这会在这个操作过程中影响性能。DROP INDEX 命令将获取独占锁，从而阻止对表的读取和写入操作。CREATE INDEX 命令会阻止对表的写入操作。它允许读取操作，但是在创建索引期间，读取操作的成本很高。

重建索引

REINDEX 命令可帮助您保持一致的数据库性能。对表执行大量 DML 操作时，会导致表和索引膨胀。索引用于加快对表的查找速度，从而提高查询效率。索引膨胀会影响查找和查询性能。因此，我们建议您对那些执行大量 DML 操作的表进行重建索引，以确保查询的性能一致性。

REINDEX 命令通过锁定底层表的写入操作从头开始重建索引，但它允许对表进行读取操作。可这确实会阻止对索引的读取操作。使用相应索引的查询会被阻止，但其他查询则不会。

PostgreSQL 版本 12 引入了一个新的可选参数 CONCURRENTLY，该参数从头开始重建索引，但不会锁定表的写入或读取操作，也不会锁定使用该索引的查询操作。但是，如果使用这个选项，完成整个过程所需的时间会更长。

示例

创建和删除索引

使用 CONCURRENTLY 选项创建新索引：

create index CONCURRENTLY on table(columns) ;

使用 CONCURRENTLY 选项删除旧索引：

drop index CONCURRENTLY <index name> ;

重建索引

要重建单个索引，请执行以下操作：

reindex index <index name> ;

要重建表中的所有索引，请执行以下操作：

reindex table <table name> ;

要重建架构中的所有索引，请执行以下操作：

reindex schema <schema name> ;

同时重建索引

要重建单个索引，请执行以下操作：

reindex index CONCURRENTLY <indexname> ;

要重建表中的所有索引，请执行以下操作：

reindex table CONCURRENTLY <tablename> ;

要重建架构中的所有索引，请执行以下操作：

reindex schema CONCURRENTLY <schemaname> ;

仅重建或重新定位索引

要重建单个索引，请执行以下操作：

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

要重建所有索引，请执行以下操作：

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