JSON 上的 PostgreSQL 索引

Question

使用 Postgres 9.4，我想在 json 列上创建一个索引，在搜索列中的特定键时将使用该索引。

例如，我有一个带有 json 列“动物”的“农场”表。

animals 列有一般格式的 json 对象：

'{"cow": 2, "chicken": 11, "horse": 3}'

我已经尝试了一些索引（分别）：

1. create INDEX animal_index ON farm ((animal ->> 'cow'));
2. create INDEX animal_index ON farm using gin ((animal ->> 'cow'));
3. create INDEX animal_index ON farm using gist ((animal ->> 'cow'));

我想运行如下查询：

SELECT * FROM farm WHERE (animal ->> 'cow') > 3;

并让该查询使用索引。

当我运行这个查询时：

SELECT * FROM farm WHERE (animal ->> 'cow') is null;

那么 (1) 索引有效，但我无法让任何索引为不等式工作。

这样的索引可能吗？

农场表仅包含约 5000 个农场，但其中一些包含 100 只动物，对于我的用例而言，查询时间太长。像这样的索引是我能想到的加快查询速度的唯一方法，但也许还有另一种选择。

Answer 1

您的其他两个索引将无法正常工作，因为 ->> operator 返回 text，而您显然已经考虑了 jsonb gin 运算符类。请注意，您只提到了json，但您实际上需要jsonb 才能获得高级索引功能。

要制定最佳索引策略，您必须更仔细地定义要覆盖的查询。你只对牛感兴趣吗？还是所有动物/所有标签？哪些运算符是可能的？您的 JSON 文档是否还包含非动物键？这些怎么办？您想在索引中包含奶牛（或其他）根本没有出现在 JSON 文档中的行吗？

假设：

• 我们只对第一层嵌套的奶牛感兴趣。
• 该值始终是有效的integer。
• 我们对没有奶牛的行不感兴趣。

我建议使用功能性 btree 索引，就像您已经拥有的那样，但将值转换为 integer。我不认为您希望比较评估为 text（其中 '2' 大于 '1111'）。

CREATE INDEX animal_index ON farm (((animal ->> 'cow')::int));  -- !

强制转换速记需要额外的括号集，以使索引表达式的语法明确。

在查询中使用相同的表达式让 Postgres 意识到索引是适用的：

SELECT * FROM farm WHERE (animal ->> 'cow')::int > 3;

如果您需要更通用的 jsonb 索引，请考虑：

• What's the proper index for querying structures in arrays in Postgres jsonb?

对于已知的、静态的、微不足道的数量的动物（就像您评论的那样），我建议使用部分索引，例如：

CREATE INDEX animal_index ON farm (((animal ->> 'cow')::int))
WHERE (animal ->> 'cow') IS NOT NULL;

CREATE INDEX animal_index ON farm (((animal ->> 'chicken')::int))
WHERE (animal ->> 'chicken') IS NOT NULL;

等等

您可能需要在查询中添加索引条件：

SELECT * FROM farm
WHERE (animal ->> 'cow')::int > 3
AND   (animal ->> 'cow') IS NOT NULL; 

可能看起来多余，但可能是必要的。使用ANALYZE进行测试！