Indexの種類

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1. インデックスの種類 2020-01-25 第28回 中国地方DB勉強会 @patorash 1

2. 自己紹介 名前：尾古 豊明（おこ とよあき） twitter： @patorash 所属：株式会社リゾーム システム開発部 役職：専門職 仕事内容：

   ショッピングセンターに関連するサービス開発 Ruby on Railsで自社サービスの開発・運用（7年目） データベースについて詳しくなりたい。OSS-DB Silver取得済み。 現在、データベーススペシャリスト試験に向けて勉強中 2

3. OSS-DB Silverを受けた頃のワイ 3 よくわからんけど普通に使うのB-Tree Indexだけじゃない？ B-Tree Index理解しとけばいいや。 よし、Index完全に理解した。

4. データベーススペシャリストの勉強をしてるワイ 4 まったくわからない。 俺は雰囲気でIndexを使っている。

5. Indexについて整理 5

6. Indexの種類 • B-tree Index • Bitmap Index • Hash Index

   • その他（GiSTとか）※今回は取り上げない 6

7. B-tree Index • PostgreSQLのデフォルトのIndex • MySQLはストレージエンジンによって デフォルトは異なるが、 Inno DBだと デフォルトのIndex

   • 木構造で作られる • BはBalanced • カーディナリティ（選択性）が 高い列に有効 • カーディナリティが低い列だと フルスキャンが発生する • 範囲検索でも使える 31 17 20 35 42 10 15 32 33 37 39 50 52 18 19 25 30 ※EXAM PRESS うかる！データベーススペシャリスト より抜粋 7

8. Bitmap Index • Bitmap形式のIndex ◦ 0と1で表現 • カーディナリティの低い場合に有効 ◦ 性別、権限、カテゴリー等の種類の少ない

   ケースのこと • PostgreSQLの場合、明示的にこの Indexを 指定することはできないが、実行時に Bitmapを作成し、それを使ってスキャンする ことがある ◦ Bitmapの作成にコストがかかるが、 それでもフルスキャンに比べるとマシ というケースで発動 8 性別 権限 浜田 男 管理者 松本 男 編集者 今田 男 ゲスト 東野 男 編集者 板尾 男 管理者 蔵野 男 ゲスト 篠原 女 編集者 YOU 女 ゲスト

9. Bitmap Index • Bitmap形式のIndex ◦ 0と1で表現 • カーディナリティの低い場合に有効 ◦ 性別、権限、カテゴリー等の種類の少ない

   ケースのこと • PostgreSQLの場合、明示的にこの Indexを 指定することはできないが、実行時に Bitmapを作成し、それを使ってスキャンする ことがある ◦ Bitmapの作成にコストがかかるが、 それでもフルスキャンに比べるとマシ というケースで発動 9 男性 女性 管理者 編集者 ゲスト 浜田 1 0 1 0 0 松本 1 0 0 1 0 今田 1 0 0 0 1 東野 1 0 0 1 0 板尾 1 0 1 0 0 蔵野 1 0 0 0 1 篠原 0 1 0 1 0 YOU 0 1 0 0 1

10. Bitmap Index • Bitmap形式のIndex ◦ 0と1で表現 • カーディナリティの低い場合に有効 ◦ 性別、権限、カテゴリー等の種類の少ない

    ケースのこと • PostgreSQLの場合、明示的にこの Indexを 指定することはできないが、実行時に Bitmapを作成し、それを使ってスキャンする ことがある ◦ Bitmapの作成にコストがかかるが、 それでもフルスキャンに比べるとマシ というケースで発動 • 男で管理者、という条件にしたら、浜田と板 尾がすぐに浮かび上がる 10 男性 女性 管理者 編集者 ゲスト 浜田 1 0 1 0 0 松本 1 0 0 1 0 今田 1 0 0 0 1 東野 1 0 0 1 0 板尾 1 0 1 0 0 蔵野 1 0 0 0 1 篠原 0 1 0 1 0 YOU 0 1 0 0 1

11. Hash Index • 値のHash値を作るIndex • 完全一致の際に効果的 • 範囲検索はできない • Indexの物理量の増え方が一定になる

    • PostgreSQLでは使えるが非推奨 ◦ WALに書き込めない ◦ ストリーミングレプリケーションで 使えない 11 メールアドレス Hash値 浜田 hamada@example.com 723E7 松本 matsumoto@example.com 83AB4 今田 imada@example.com 15D1C 東野 higasino@example.com 9AB2F 板尾 itao@example.com 699FE 蔵野 kurano@example.com 1DAF8 篠原 shinohara@example.com 3E783 YOU you@example.com AB415

12. OSS-DB Silverを受けた頃のワイ 12 よくわからんけど普通に使うのB-Tree Indexだけじゃない？ B-Tree Index理解しとけばいいや。 よし、Index完全に理解した。

13. PostgreSQL10でHash Indexが強化！ 13

14. Hash Index • 値のHash値を作るIndex • 完全一致の際に効果的 • 範囲検索はできない • Indexの物理量の増え方が一定になる

    • PostgreSQL 9.xでは使えるが非推奨 ◦ WALに書き込めない ◦ ストリーミングレプリケーションで 使えない • PostgreSQL 10以上で使える！ ◦ WALに書き込める！ ◦ ストリーミングレプリケーションで 使える！ 14 メールアドレス Hash値 浜田 hamada@example.com 723E7 松本 matsumoto@example.com 83AB4 今田 imada@example.com 15D1C 東野 higasino@example.com 9AB2F 板尾 itao@example.com 699FE 蔵野 kurano@example.com 1DAF8 篠原 shinohara@example.com 3E783 YOU you@example.com AB415

15. Hash Indexを試してみた • データ1万件程度 • ユニーク制約のついた列 • 完全一致で利用 • B-Tree

    Indexと速度面・データ量で比較 15

16. 結果 • 検索速度はB-Tree Indexと、ほぼ変わらず • 実行計画では、Hash Indexでは若干コストが低い • Indexのデータ量も1万件程度だと、ほぼ変わらず ◦

    行数が増えるとHash Indexのほうがデータ量的に少なくて済んだという記事を見た （@nuko_yokohamaさんの記事） ◦ 1000万行入れた時のデータについて。 ◦ https://qiita.com/nuko_yokohama/items/05ece8313af0f81a870d 16

17. まとめ B-Tree Indexを使っておけば、基本は大丈夫。 Bitmap Index はクエリ実行時に自動で作られる。（B-Tree Indexは必要） Hash Indexは（ほぼ）ユニークで完全一致のケースならば有効。 使ってみてはいかがでしょうか？（ただし、PostgreSQL

    10以上） 適用できそうな例： • メールアドレス • 電話番号 • ユーザーコード • 認証系 • アクセスキー • アクセスシークレット 他にありそうな例があったら教えてください！ 17