探讨select in 在postgresql的效率问题

1. 简介

PostgreSQL 是一种开源关系型数据库管理系统,强调 SQL 标准的兼容性和扩展性。在日常的开发工作中,SELECT ... IN被广泛地用来进行多值查询。然而,当 IN 后面的值非常多时,查询效率会大大降低。本文将探讨 PostgreSQL 中 SELECT ... IN 的效率问题,及如何优化。

2. SELECT ... IN 的效率问题

在 PostgreSQL 中,使用 SELECT ... IN 进行多值查询的效率非常依赖于被查询的表的大小。当被查询的表很大时,查询效率会大大降低。

下面是一个简单的例子。假设我们有两个表,一个是 users 表,一个是 orders 表。它们的结构如下:

CREATE TABLE users (

id SERIAL PRIMARY KEY,

name VARCHAR(255)

);

CREATE TABLE orders (

id SERIAL PRIMARY KEY,

user_id INTEGER REFERENCES users(id),

price DECIMAL(10, 2)

);

我们将为 orders 表插入 1,000,000 条数据:

INSERT INTO users (name) VALUES

('Alice'), ('Bob'), ('Charlie'), ('Dave');

INSERT INTO orders (user_id, price)

SELECT

(random()*4)::integer + 1,

(random()*100)::numeric(10, 2)

FROM generate_series(1, 1000000);

现在,我们想查询购买了特定商品的用户。假设这个特定商品是以下几个:

('bread', 10.0),

('eggs', 20.0),

('milk', 30.0),

('cheese', 40.0)

我们可以使用下面的 SQL 语句进行查询:

SELECT DISTINCT user_id FROM orders

WHERE (product, price) IN (

('bread', 10.0),

('eggs', 20.0),

('milk', 30.0),

('cheese', 40.0)

);

然而,当 orders 表非常大时,这个查询语句的效率会很低,因为 PostgreSQL 可能会使用顺序扫描整个表,逐一比较每一行的数据,以确定哪些行满足条件。可以利用 Explain Analyze 来查看查询运行的详细信息,例如:

EXPLAIN ANALYZE

SELECT DISTINCT user_id FROM orders

WHERE (product, price) IN (

('bread', 10.0),

('eggs', 20.0),

('milk', 30.0),

('cheese', 40.0)

);

这个查询语句的运行时间取决于被查询的表的大小。

3. 如何优化

为了优化 SELECT ... IN 的效率问题,我们可以采用以下几种方法。

3.1 使用索引

orders 表中经常用来进行多值查询的字段创建索引,这样可以极大地提高查询效率。在上面的例子中,我们经常用到字段 productprice,我们可以为它们创建一个联合索引:

CREATE INDEX orders_product_price_idx ON orders (product, price);

注意:创建索引需要在表的大小和查询的方式之间做出权衡,在某些情况下可能不是最佳选择。

3.2 使用 EXISTS

我们可以使用 EXISTS 子查询来达到相同的效果,这种方法的效率通常比使用 IN 更高。

SELECT DISTINCT user_id FROM orders

WHERE EXISTS (

SELECT *

FROM (VALUES

('bread', 10.0),

('eggs', 20.0),

('milk', 30.0),

('cheese', 40.0)

) AS t(product, price)

WHERE orders.product = t.product AND orders.price = t.price

);

3.3 使用临时表

我们可以使用以下 SQL 语句来创建一个临时表,然后将要进行匹配的值插入到这个表中。最后,我们将使用 INNER JOIN 来将这个表和 orders 表进行关联,以达到相同的效果。

CREATE TEMPORARY TABLE temp_products (

product VARCHAR(255),

price DECIMAL(10, 2)

);

INSERT INTO temp_products (product, price)

VALUES ('bread', 10.0), ('eggs', 20.0), ('milk', 30.0), ('cheese', 40.0);

SELECT DISTINCT user_id FROM orders

INNER JOIN temp_products

ON orders.product = temp_products.product AND orders.price = temp_products.price;

4. 总结

当 PostgreSQL 中的 SELECT ... IN 查询语句应用到大表中时,其效率会大幅下降。为了优化查询,我们可以使用索引、使用 EXISTS 子查询或使用临时表等方式。选择哪种方式取决于被查询表的大小、被查询的字段、查询的频率等多个因素,需要根据实际情况进行权衡。

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