ProHoster > Blog > Идораи > SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

Давра ба давра, вазифаи ҷустуҷӯи маълумоти алоқаманд бо истифодаи маҷмӯи калидҳо ба миён меояд. то он даме, ки мо шумораи умумии зарурии сабтҳоро ба даст орем.

Намунаи аз ҳама "ҳаёти воқеӣ" намоиш додан аст 20 мушкилоти қадимтарин, номбар шудааст дар руйхати коргарон (масалан, дар як шуъба). Барои "панелҳои назоратӣ" -и гуногуни идоракунӣ бо хулосаи мухтасари соҳаҳои корӣ, мавзӯи шабеҳ аксар вақт талаб карда мешавад.

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

Дар ин мақола мо татбиқи дар PostgreSQL-и ҳалли "содда" барои чунин мушкилот, алгоритми "ақлтар" ва хеле мураккабро дида мебароем. "халқа" дар SQL бо шарти баромадан аз маълумоти пайдошуда, ки он метавонад ҳам барои рушди умумӣ ва ҳам барои истифода дар дигар ҳолатҳои шабеҳ муфид бошад.

Биёед маҷмӯи маълумоти санҷиширо аз мақолаи гузашта. Барои пешгирӣ кардани "ҷаҳидан" сабтҳои нишондодашуда, вақте ки арзишҳои ҷудошуда мувофиқат мекунанд, бо илова кардани калиди ибтидоӣ индекси мавзӯъро васеъ кунед. Дар айни замон, ин фавран ба он беҳамтоӣ медиҳад ва ба мо кафолат медиҳад, ки тартиби ҷудокунӣ якхела аст:

CREATE INDEX ON task(owner_id, task_date, id);
-- а старый - удалим
DROP INDEX task_owner_id_task_date_idx;

Чунон ки шунида мешавад, навишта мешавад

Аввалан, биёед версияи оддитарини дархостро бо гузаштани ID-и иҷрокунандагон тарҳрезӣ кунем массив ҳамчун параметри вуруд:

SELECT
  *
FROM
  task
WHERE
  owner_id = ANY('{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512}'::integer[])
ORDER BY
  task_date, id
LIMIT 20;

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"
[нигаред дар explain.tensor.ru]

Каме ғамгин - мо танҳо 20 сабт фармоиш додем, аммо Index Scan онро ба мо баргардонд 960 сатр, ки он вакт хам ба тартиб андохтан лозим омад... Кушиш кунем, ки камтар хонем.

unnest + ARRAY

Аввалин мулоҳизае, ки ба мо кӯмак мекунад, ин аст, ки ба мо лозим аст танҳо 20 адад сабт кунед, пас танҳо хонед на бештар аз 20 бо тартиби якхела барои ҳар як калид. Хуб, индекси мувофиқ (молик_id, task_date, ID) мо дорем.

Барои истихроҷ ва «ба сутунҳо паҳн кардан» ҳамон механизмро истифода мебарем. сабти ҷадвали интегралӣ, чунон ки дар мақолаи охирин. Мо инчунин метавонем бо истифода аз функсия пӯшишро ба массив татбиқ кунем ARRAY():

WITH T AS (
  SELECT
    unnest(ARRAY(
      SELECT
        t
      FROM
        task t
      WHERE
        owner_id = unnest
      ORDER BY
        task_date, id
      LIMIT 20 -- ограничиваем тут...
    )) r
  FROM
    unnest('{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512}'::integer[])
)
SELECT
  (r).*
FROM
  T
ORDER BY
  (r).task_date, (r).id
LIMIT 20; -- ... и тут - тоже

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"
[нигаред дар explain.tensor.ru]

Оҳ, аллакай беҳтар! 40% тезтар ва 4.5 маротиба камтар маълумот Ман бояд онро хондам.

Маводизатсияи сабтҳои ҷадвал тавассути CTEИчозат дихед диккати шуморо ба он чалб намоям дар баъзе мавридхо Кӯшиши фавран кор кардан бо майдонҳои сабт пас аз ҷустуҷӯи он дар зерпурсиш, бидуни "печонидани" он дар CTE, метавонад ба InitPlanро "зарб кунед" мутаносиб ба шумораи ҳамин майдонҳо:

SELECT
  ((
    SELECT
      t
    FROM
      task t
    WHERE
      owner_id = 1
    ORDER BY
      task_date, id
    LIMIT 1
  ).*);

Result  (cost=4.77..4.78 rows=1 width=16) (actual time=0.063..0.063 rows=1 loops=1)
  Buffers: shared hit=16
  InitPlan 1 (returns $0)
    ->  Limit  (cost=0.42..1.19 rows=1 width=48) (actual time=0.031..0.032 rows=1 loops=1)
          Buffers: shared hit=4
          ->  Index Scan using task_owner_id_task_date_id_idx on task t  (cost=0.42..387.57 rows=500 width=48) (actual time=0.030..0.030 rows=1 loops=1)
                Index Cond: (owner_id = 1)
                Buffers: shared hit=4
  InitPlan 2 (returns $1)
    ->  Limit  (cost=0.42..1.19 rows=1 width=48) (actual time=0.008..0.009 rows=1 loops=1)
          Buffers: shared hit=4
          ->  Index Scan using task_owner_id_task_date_id_idx on task t_1  (cost=0.42..387.57 rows=500 width=48) (actual time=0.008..0.008 rows=1 loops=1)
                Index Cond: (owner_id = 1)
                Buffers: shared hit=4
  InitPlan 3 (returns $2)
    ->  Limit  (cost=0.42..1.19 rows=1 width=48) (actual time=0.008..0.008 rows=1 loops=1)
          Buffers: shared hit=4
          ->  Index Scan using task_owner_id_task_date_id_idx on task t_2  (cost=0.42..387.57 rows=500 width=48) (actual time=0.008..0.008 rows=1 loops=1)
                Index Cond: (owner_id = 1)
                Buffers: shared hit=4"
  InitPlan 4 (returns $3)
    ->  Limit  (cost=0.42..1.19 rows=1 width=48) (actual time=0.009..0.009 rows=1 loops=1)
          Buffers: shared hit=4
          ->  Index Scan using task_owner_id_task_date_id_idx on task t_3  (cost=0.42..387.57 rows=500 width=48) (actual time=0.009..0.009 rows=1 loops=1)
                Index Cond: (owner_id = 1)
                Buffers: shared hit=4

Ҳамин сабт 4 маротиба "ҷустуҷӯ карда шуд" ... То PostgreSQL 11, ин рафтор мунтазам рух медиҳад ва ҳалли онро дар CTE "печ кардан" аст, ки барои оптимизатор дар ин версияҳо маҳдудияти мутлақ аст.

Аккумулятори рекурсивӣ

Дар версияи қаблӣ, дар маҷмӯъ мо мехонем 200 сатр ба хотири талаб 20. На 960, балки ҳатто камтар - мумкин аст?

Биёед кӯшиш кунем, ки донишеро, ки ба мо лозим аст, истифода барем xnumx сабтҳо. Яъне, мо хондани маълумотро танҳо то он даме, ки ба миқдори зарурӣ расад, такрор мекунем.

Қадами 1: Рӯйхати оғоз

Аён аст, ки рӯйхати "ҳадаф"-и мо аз 20 сабт бояд аз сабтҳои "аввалин" барои яке аз калидҳои owner_id оғоз шавад. Бинобар ин, аввал мо чунин пайдо мекунем "хеле аввал" барои ҳар як калид ва онро ба рӯйхат илова кунед ва онро бо тартиби дилхоҳамон ҷудо кунед - (task_date, id).

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

Қадами 2: Сабтҳои "оянда" -ро пайдо кунед

Акнун, агар мо сабти аввалро аз рӯйхати худ гирем ва оғоз кунем Дар баробари индекс «қадам» гузоред нигоҳ доштани калиди owner_id, пас ҳамаи сабтҳои ёфтшуда маҳз сабтҳои навбатӣ дар интихоби натиҷавӣ мебошанд. Албатта, танҳо то он даме, ки мо калиди кунҷро убур кунем вуруди дуюм дар рӯйхат.

Агар маълум шавад, ки мо рекорди дуюмро «убур кардаем», пас ба ҷои охирин сабти хондашуда бояд ба рӯйхат илова карда шавад (бо ҳамон owner_id), пас аз он мо рӯйхатро дубора мураттаб мекунем.

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

Яъне, мо ҳамеша ба даст меорем, ки рӯйхат барои ҳар як калид зиёда аз як вуруд надорад (агар сабтҳо тамом шаванд ва мо "убур накунем", пас сабти аввал аз рӯйхат танҳо нест мешавад ва ҳеҷ чиз илова карда намешавад. ), ва онҳо ҳамеша тартиб дода мешавад бо тартиби афзоиши калиди барнома (task_date, id).

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"

Қадами 3: филтр ва "васеъ кардани" сабтҳо

Дар баъзе сатрҳои интихоби рекурсивии мо, баъзе сабтҳо rv такрор мешаванд - аввал мо чунинеро пайдо мекунем, ба монанди "убури сарҳади 2-юми рӯйхат" ва сипас онро ҳамчун 1-уми рӯйхат иваз мекунем. Ҳамин тавр, пайдоиши аввал бояд филтр карда шавад.

Саволи ниҳоии даҳшатнок

WITH RECURSIVE T AS (
  -- #1 : заносим в список "первые" записи по каждому из ключей набора
  WITH wrap AS ( -- "материализуем" record'ы, чтобы обращение к полям не вызывало умножения InitPlan/SubPlan
    WITH T AS (
      SELECT
        (
          SELECT
            r
          FROM
            task r
          WHERE
            owner_id = unnest
          ORDER BY
            task_date, id
          LIMIT 1
        ) r
      FROM
        unnest('{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512}'::integer[])
    )
    SELECT
      array_agg(r ORDER BY (r).task_date, (r).id) list -- сортируем список в нужном порядке
    FROM
      T
  )
  SELECT
    list
  , list[1] rv
  , FALSE not_cross
  , 0 size
  FROM
    wrap
UNION ALL
  -- #2 : вычитываем записи 1-го по порядку ключа, пока не перешагнем через запись 2-го
  SELECT
    CASE
      -- если ничего не найдено для ключа 1-й записи
      WHEN X._r IS NOT DISTINCT FROM NULL THEN
        T.list[2:] -- убираем ее из списка
      -- если мы НЕ пересекли прикладной ключ 2-й записи
      WHEN X.not_cross THEN
        T.list -- просто протягиваем тот же список без модификаций
      -- если в списке уже нет 2-й записи
      WHEN T.list[2] IS NULL THEN
        -- просто возвращаем пустой список
        '{}'
      -- пересортировываем словарь, убирая 1-ю запись и добавляя последнюю из найденных
      ELSE (
        SELECT
          coalesce(T.list[2] || array_agg(r ORDER BY (r).task_date, (r).id), '{}')
        FROM
          unnest(T.list[3:] || X._r) r
      )
    END
  , X._r
  , X.not_cross
  , T.size + X.not_cross::integer
  FROM
    T
  , LATERAL(
      WITH wrap AS ( -- "материализуем" record
        SELECT
          CASE
            -- если все-таки "перешагнули" через 2-ю запись
            WHEN NOT T.not_cross
              -- то нужная запись - первая из спписка
              THEN T.list[1]
            ELSE ( -- если не пересекли, то ключ остался как в предыдущей записи - отталкиваемся от нее
              SELECT
                _r
              FROM
                task _r
              WHERE
                owner_id = (rv).owner_id AND
                (task_date, id) > ((rv).task_date, (rv).id)
              ORDER BY
                task_date, id
              LIMIT 1
            )
          END _r
      )
      SELECT
        _r
      , CASE
          -- если 2-й записи уже нет в списке, но мы хоть что-то нашли
          WHEN list[2] IS NULL AND _r IS DISTINCT FROM NULL THEN
            TRUE
          ELSE -- ничего не нашли или "перешагнули"
            coalesce(((_r).task_date, (_r).id) < ((list[2]).task_date, (list[2]).id), FALSE)
        END not_cross
      FROM
        wrap
    ) X
  WHERE
    T.size < 20 AND -- ограничиваем тут количество
    T.list IS DISTINCT FROM '{}' -- или пока список не кончился
)
-- #3 : "разворачиваем" записи - порядок гарантирован по построению
SELECT
  (rv).*
FROM
  T
WHERE
  not_cross; -- берем только "непересекающие" записи

SQL HowTo: навиштани ҳалқаи вақти мустақим дар дархост ё "Сеқадами ибтидоӣ"
[нигаред дар explain.tensor.ru]

Хамин тавр, мо савдо 50% маълумот хондан барои 20% вақти иҷро. Яъне, агар шумо далелҳо дошта бошед, ки хондан метавонад вақти зиёдро талаб кунад (масалан, маълумот аксар вақт дар кэш нест ва шумо бояд барои он ба диск равед), пас шумо метавонед аз хондан камтар вобаста бошед. .

Дар ҳар сурат, вақти иҷроиш назар ба варианти аввалини "содда" беҳтар буд. Аммо кадоме аз ин 3 вариантро истифода бурдан ба шумо вобаста аст.

Манбаъ: will.com

Илова Эзоҳ