11.7. Index partiels

Un index partiel est un index construit sur un sous-ensemble d'une table ; le sous-ensemble est défini par une expression conditionnelle (appelée le prédicat de l'index partiel). L'index ne contient des entrées que pour les lignes de la table qui satisfont au prédicat. Les index partiels sont une fonctionnalité spécialisée mais il existe plusieurs situations où ils sont utiles.

Une raison majeure pour l'utilisation principale des index partiels est d'éviter d'indexer les valeurs trop courantes. Comme une requête qui fait des recherches sur une valeur trop courante (qui correspond à plus de quelques pour-cent des lignes) n'utilisera pas cet index de toute façon, il ne sert à rien de garder ces lignes dans l'index. Cela réduit la taille de l'index, ce qui accélère les requêtes qui l'utilisent. Cela accélère aussi beaucoup d'opérations de mise à jour de la table car l'index n'a pas besoin d'être mis à jour à chaque fois. L'Exemple 11.1, « Mettre en place un index partiel pour exclure les valeurs courantes » montre une application possible de cette idée.

CREATE TABLE access_log (
    url varchar,
    client_ip inet,
    ...
);

CREATE INDEX access_log_client_ip_ix ON access_log (client_ip)
    WHERE NOT (client_ip > inet '192.168.100.0' AND client_ip < inet '192.168.100.255');

SELECT * FROM access_log WHERE url = '/index.html' AND client_ip = inet '212.78.10.32';

SELECT * FROM access_log WHERE client_ip = inet '192.168.100.23';

Une autre utilisation possible d'un index partiel revient à exclure des valeurs de l'index qui ne correspondent pas aux requêtes courantes ; ceci est montré dans l'Exemple 11.2, « Mettre en place un index partiel pour exclure les valeurs inintéressantes ». Cette méthode donne les mêmes avantages que la précédente mais empêche l'accès aux valeurs « sans intérêt ». Évidemment, mettre en place des index partiels pour ce genre de scénario nécessite beaucoup de soin et d'expérimentation.

CREATE INDEX index_commandes_nonfacturees ON commandes (no_commande)
    WHERE facturee is not true;

SELECT * FROM commandes WHERE facturee is not true AND no_commande < 10000;

SELECT * FROM commandes WHERE facturee is not true AND montant > 5000.00;

SELECT * FROM commandes WHERE no_commande = 3501;

L'Exemple 11.2, « Mettre en place un index partiel pour exclure les valeurs inintéressantes » illustre aussi le fait que la colonne indexée et la colonne utilisée dans le prédicat ne sont pas nécessairement les mêmes. PostgreSQL™ supporte tous les prédicats sur les index partiels, tant que ceux-ci ne portent que sur des champs de la table indexée. Néanmoins, il faut se rappeler que le prédicat doit correspondre aux conditions utilisées dans les requêtes qui sont supposées profiter de l'index. Pour être précis, un index partiel ne peut être utilisé pour une requête que si le système peut reconnaître que la clause WHERE de la requête implique mathématiquement le prédicat de l'index. PostgreSQL™ n'a pas de méthode sophistiquée de démonstration de théorème pour reconnaître que des expressions apparemment différentes sont mathématiquement équivalentes (non seulement une telle méthode générale de démonstration serait extrêmement complexe à créer mais, en plus, elle serait probablement trop lente pour être d'une quelconque utilité). Le système peut reconnaître des implications d'inégalités simples, par exemple « x < 1 » implique « x < 2 » ; sinon, la condition du prédicat doit correspondre exactement à une partie de la clause WHERE de la requête, sans quoi l'index ne sera pas considéré comme utilisable. La correspondance prend place lors de l'exécution de la planification de la requpete, pas lors de l'exécution. À ce titre, les clauses de requêtes à paramètres ne fonctionneront pas avec un index partiel. Par exemple, une requête préparée avec un paramètre pourrait indiquer « x < ? » qui n'impliquerait jamais « x < 2 » pour toutes les valeurs possibles du paramètre.

Le troisième usage possible des index partiels ne nécessite pas que l'index soit utilisé dans des requêtes. L'idée ici est de créer un index unique sur un sous-ensemble de la table, comme dans l'Exemple 11.3, « Mettre en place un index unique partiel ». Ceci permet de mettre en place une unicité parmi le sous-ensemble des lignes de la table qui satisfont au prédicat, sans contraindre les lignes qui n'y satisfont pas.

CREATE TABLE tests (
    sujet text,
    resultat text,
    succes boolean,
    ...
);

CREATE UNIQUE INDEX contrainte_tests_reussis ON tests (sujet, resultat)
    WHERE succes;

Enfin, un index partiel peut aussi être utilisé pour passer outre les choix de plan d'exécution de requête du système. Il peut arriver avec certains jeux de données particuliers que le système utilise un index alors qu'il ne devrait vraiment pas le faire. Dans ce cas, on peut mettre en place l'index de telle façon qu'il ne soit pas utilisé pour la requête qui pose problème. Normalement, PostgreSQL™ fait des choix d'usage d'index raisonnables. Par exemple, il les évite pour rechercher les valeurs communes, si bien que l'exemple précédent n'économise que la taille de l'index, il n'est en fait pas nécessaire pour éviter l'utilisation de l'index. En fait, les choix de plan d'exécution grossièrement incorrects doivent être traités comme des bogues, et être transmis à l'équipe de développement.

Gardez à l'esprit que mettre en place un index partiel indique que vous connaissez vos données au moins aussi bien que l'analyseur de requêtes et, en particulier, que vous savez quand un index peut être profitable. Une telle connaissance nécessite de l'expérience et une bonne compréhension du fonctionnement des index de PostgreSQL™. Dans la plupart des cas, les index partiels ne représentent pas un gros gain par rapport aux index classiques.

Vous trouverez plus d'informations sur les index partiels en lisant Stonebraker, M, 1989b, [olson93] et Seshardri, 1995.