在 JSON 数组中查找元素的索引

Question

我有一张如下所示的表格：

CREATE TABLE tracks (id SERIAL, artists JSON);

INSERT INTO tracks (id, artists) 
  VALUES (1, '[{"name": "blink-182"}]');

INSERT INTO tracks (id, artists) 
  VALUES (2, '[{"name": "The Dirty Heads"}, {"name": "Louis Richards"}]');

还有其他几列与此问题无关。将它们存储为 JSON 是有原因的。

我要做的是查找具有特定艺术家姓名（完全匹配）的曲目。

我正在使用这个查询：

SELECT * FROM tracks 
  WHERE 'ARTIST NAME' IN
    (SELECT value->>'name' FROM json_array_elements(artists))

例如

SELECT * FROM tracks
  WHERE 'The Dirty Heads' IN 
    (SELECT value->>'name' FROM json_array_elements(artists))

但是，这会进行全表扫描，而且速度不是很快。我尝试使用 names_as_array(artists) 函数创建 GIN 索引，并使用了 'ARTIST NAME' = ANY names_as_array(artists)，但是没有使用索引，查询实际上慢得多。

Answer 1

jsonb 在 Postgres 9.4+ 中

二进制 JSON 数据类型 jsonb 在很大程度上改进了索引选项。您现在可以直接在 jsonb 数组上创建 GIN 索引：

CREATE TABLE tracks (id serial, artists jsonb);  -- !
CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks USING gin (artists);

不需要函数来转换数组。这将支持查询：

SELECT * FROM tracks WHERE artists @> '[{"name": "The Dirty Heads"}]';

@>为jsonb "contains" operator，可以使用GIN索引。 （不适用于json，仅适用于jsonb！）

或者你使用更专业的、非默认的 GIN 操作符类jsonb_path_ops 作为索引：

CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks
USING  gin (artists jsonb_path_ops);  -- !

相同的查询。

目前jsonb_path_ops 仅支持@> 运算符。但它通常更小更快。还有更多索引选项，details in the manual。

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如果列 artists 仅包含示例中显示的名称，则仅将 值 存储为 JSON 文本会更有效primitives 和多余的 key 可以是列名。

注意 JSON 对象和原始类型的区别：

• Using indexes in json array in PostgreSQL

CREATE TABLE tracks (id serial, artistnames jsonb);
INSERT INTO tracks  VALUES (2, '["The Dirty Heads", "Louis Richards"]');

CREATE INDEX tracks_artistnames_gin_idx ON tracks USING gin (artistnames);

查询：

SELECT * FROM tracks WHERE artistnames ? 'The Dirty Heads';

? 不适用于对象 values，仅适用于 keys 和 数组元素。

或者：

CREATE INDEX tracks_artistnames_gin_idx ON tracks
USING  gin (artistnames jsonb_path_ops);

查询：

SELECT * FROM tracks WHERE artistnames @> '"The Dirty Heads"'::jsonb;

如果名称高度重复，效率会更高。

json 在 Postgres 9.3+ 中

这应该适用于IMMUTABLE function：

CREATE OR REPLACE FUNCTION json2arr(_j json, _key text)
  RETURNS text[] LANGUAGE sql IMMUTABLE AS
'SELECT ARRAY(SELECT elem->>_key FROM json_array_elements(_j) elem)';

创建这个functional index：

CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks
USING  gin (json2arr(artists, 'name'));

并使用这样的查询。 WHERE 子句中的表达式必须与索引中的表达式匹配：

SELECT * FROM tracks
WHERE  '{"The Dirty Heads"}'::text[] <@ (json2arr(artists, 'name'));

更新了 cmets 中的反馈。我们需要使用array operators来支持GIN索引。
在这种情况下为"is contained by" operator <@。

关于函数波动性的说明

即使json_array_elements() 不是 不是，你也可以声明你的函数IMMUTABLE。
大多数JSON 函数过去只有STABLE，而不是IMMUTABLE。 There was a discussion on the hackers list to change that. 现在大部分是IMMUTABLE。检查：

SELECT p.proname, p.provolatile
FROM   pg_proc p
JOIN   pg_namespace n ON n.oid = p.pronamespace
WHERE  n.nspname = 'pg_catalog'
AND    p.proname ~~* '%json%';

函数索引仅适用于 IMMUTABLE 函数。