乱序插入导致索引膨胀

Posted 2021-08-31 PostgreSQLChina

作者：阎书利

在对索引进行重建的时候，发现索引比原来更小。

针对这个现象，进行了如下测试：

1.数据库版本为PostgreSQL12.1

[postgres@ysla ~]$ postgres --version
postgres (PostgreSQL) 12.1

2.先建表t1_ysl和索引ind_l，之后按乱序插入数值

postgres=# create table t1_ysl(id int);
CREATE TABLE
postgres=# create index ind_l on t1_ysl(id);
CREATE INDEX
postgres=# insert into t1_ysl select random()*10000000 from generate_series(1,10000000);
INSERT 0 10000000

//插入10000000个1-10000000之间的随机整数

postgres=# \\di+
                         List of relations
Schema | Name  | Type  |  Owner   | Table  |  Size  | Description
--------+-------+-------+----------+--------+--------+-------------
public | ind_l | index | postgres | t1_ysl | 284 MB |
(1 row)

重建索引后，查看索引大小，索引占用明显下降

postgres=# reindex index ind_l ;
REINDEX
postgres=# \\di+
                         List of relations
Schema | Name  | Type  |  Owner   | Table  |  Size  | Description
--------+-------+-------+----------+--------+--------+-------------
public | ind_l | index | postgres | t1_ysl | 214 MB |
(1 row)

3.清除数据，先建立索引，并顺序写入数据

postgres=# truncate t1_ysl ;
TRUNCATE TABLE
postgres=# \\di+
                           List of relations
Schema | Name  | Type  |  Owner   | Table  |    Size    | Description
--------+-------+-------+----------+--------+------------+-------------
public | ind_l | index | postgres | t1_ysl | 8192 bytes |
(1 row)
postgres=# insert into t1_ysl select generate_series(1,10000000);  
INSERT 0 10000000

//顺序插入1-10000000的数值

postgres=# \\di+
                         List of relations
Schema | Name  | Type  |  Owner   | Table  |  Size  | Description
--------+-------+-------+----------+--------+--------+-------------
public | ind_l | index | postgres | t1_ysl | 214 MB |
(1 row)

4.先顺序写入数据，后建立索引

postgres=# create index ind_l on t1_ysl(id);
CREATE INDEX
postgres=# \\di+
                         List of relations
Schema | Name  | Type  |  Owner   | Table  |  Size  | Description
--------+-------+-------+----------+--------+--------+-------------
public | ind_l | index | postgres | t1_ysl | 214 MB |
(1 row)

现象：顺序写入时，索引大小和后建索引大小一致，没有出现膨胀。数据乱序写入时，索引明显占用更大的空间。

结论：索引页里的数据是有序的，索引字段乱序写入，导致索引频繁分裂，使得索引页没有被完全被占用。最终导致索引膨胀。

处理方法：重建索引。