向索引列添加外键会提高性能吗？

Posted 2023-04-15

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【中文标题】向索引列添加外键会提高性能吗？【英文标题】：Does adding a foreign key to an indexed column boost performance? 【发布时间】：2016-09-08 10:46:21 【问题描述】：

一位同事声称他过去使用外键优化查询。我认为只有在表中插入或更新数据时才使用外键。我不明白如何使用它们来加快搜索速度。

在创建执行计划时，外键如何提供帮助？我错过了什么吗？如果有，那在什么情况下有帮助？

（我们使用 PostgreSQL，我没有太多经验。它的行为是否可能与 Oracle 或 mysql 不同？）

【问题讨论】：

在 PostgreSQL 上，至少一个外键不会提高性能，你是对的，它只是简单地检查 INSERT、UPDATE、DELETE 或 TRUNCATE。但不要更改 SELECT。索引将提高父表上 DELETE 语句的性能，因为数据库需要检查是否没有更多的子行 - 如果 FK 列被索引，检查会更快跨度> 我不了解 PostgreSQL，但我知道它有助于例如微软SQL。即使现在没有帮助，但将来可能会因为程序（特别是优化器/规划器）仍在积极开发中。这能回答你的问题吗？ Does Foreign Key improve query performance? @philipxy 这是 Microsoft SQL Server 的一个类似问题，而我对 PostgreSQL 很感兴趣。不同的数据库系统有时会以不同的方式运行。 【参考方案1】：

是的，外键确实可以提高查询的性能，但这取决于您使用的数据库以及这些键是否“强制”。

在具有外键的 Oracle 和 SQL Server 中，当读取/加入外键上的多个表时，肯定可以提高性能

为什么？拥有 checked/validated 外键可为查询优化器提供有关 2 个表所具有的关系的额外信息。

它知道，当一个子表被内部连接到一个父表时：

相同或更少

子项中的所有键都存在于父项中

这一切都有助于查询优化器估计将要处理的行。对于大多数（如果不是全部）查询优化器来说，正确的估计非常重要。

证明可以通过最近向 Hadoop Hive 添加元数据形式的外键来证明这一普遍事实。此添加的目标是帮助 CBO（基于成本的优化器），this Hive Jira entry 解释说...

此外，在使用事实表时，在外键上有（位图）索引也可以提高 Oracle 中的性能： '应该在一个或多个事实表的每个外键列上建立位图索引'。请参阅following 链接...

外键，由于显而易见的原因，在插入/更新数据时会花费您额外的费用：与没有 fk 相比，数据库必须完成额外的工作

您可以通过调查解释计划轻松地在 SQL Server 中看到这一点（例如）。

我不知道 Postgresql，但我验证 FK 效果的方法是查看解释计划。启用/禁用/删除 FK 时，它们是否有所不同？

[编辑] 我实际上发现 this证明 FK 可以在 Postgresql 中启用读取性能，但原因有些不同：因为 FK 已启用，示例中的查询可以是更改为更高性能。

【讨论】：

我尝试禁用（甚至删除）各种表上的 FK，但执行计划仍然相同。优化器可以根据索引大小猜测表大小。我不认为 FK 本身可以给它任何它不知道的东西。嗯，这可能是 Postgresql 在这种行为上与 Oracle / SQL 服务器不同。我真的很确定它在那里有效果。当您通过在父表或子表上包含行限制过滤器来更改查询时，计划是否也与 fk 的启用/禁用相同？我认为这里的重点是“可以提高性能”，对吧？正如您所说，它为优化器提供了更多信息，并且可以更好地估计连接和查询结果基数。当然不能保证，并且在许多情况下不会对优化器产生影响，因为连接列上的统计信息（最大/最小/不同值）将强烈表明子表列中的所有值都存在于父表列中。此外，如果您想象诸如“从父表中存在行的子表中选择”之类的查询，则可以在存在外键的情况下将其转换为“从子表中选择” . 这个答案的两个要点是错误的和/或误导性的。父表仍然可以比子表有更多的元素，没问题。父母成员不必有孩子，即使从孩子到父母有外键。优化器确实知道子表的所有键都存在于父表中。所以结果介于 1 和子表中的元素数之间。这就像我们没有外键但目标表的字段形成唯一键或主键（这是 postgres 中外键的先决条件，但在其他数据库中不一定）。【参考方案2】：

主键和唯一约束创建相应的索引。但不是 FK 约束：