仅索引扫描与可见性映射
通过覆盖查询并保持可见性映射最新,启用仅索引扫描
仅索引扫描与可见性映射 是 CoddyKit 上的免费 SQL Academy 课时。 这是第 4 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 SQL Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 SQL Academy 课程共包含 4 节课。
什么是仅索引扫描
通常,索引查找会返回行 ID(TID),然后必须访问表来读取实际行。仅索引扫描只使用索引就能回答查询,不需要访问堆表,速度会快很多。
条件
仅索引扫描需要满足以下条件:
- 所有 SELECT 的列都必须包含在索引中
- 该行所在的数据页必须在可见性映射中标记为“全部可见”
可见性映射
每个表页都有一个位图:某个位被设置,表示该页上的所有行对所有事务都可见。VACUUM 会维护它。没有它,PostgreSQL 就必须访问堆表来检查可见性。
让查询仅使用索引
覆盖所有需要的列:
-- Query:
SELECT id, email FROM users WHERE id = 42;
-- Without an index on (id, email), only an Index Scan that visits the heap is possible.
-- With this:
CREATE INDEX users_id_email_idx ON users (id, email);
-- Or better:
CREATE INDEX users_id_email_idx ON users (id) INCLUDE (email);
-- The query can be index-only.INCLUDE
包含非键列的覆盖索引(PG 11 及更高版本)。该列会存储在叶节点中,但不会用于排序,因此不会影响插入成本:
CREATE INDEX users_id_idx ON users(id) INCLUDE (email, full_name);
SELECT id, email, full_name FROM users WHERE id = 42;
-- Index-only scan if visibility map allows.为什么仍可能访问堆表
大量写入之后,可见性映射可能已经过时。请运行 VACUUM(不要使用 FULL)来刷新它。
VACUUM (VERBOSE) users;
-- "scanned X pages, X of which are visible"
-- More visible pages = more Index-Only Scans possible.验证仅索引扫描
EXPLAIN 可以显示这一点:
EXPLAIN ANALYZE
SELECT id, email FROM users WHERE id = 42;
-- Index Only Scan using users_id_email_idx on users
-- Index Cond: (id = 42)
-- Heap Fetches: 0 ← key number堆获取次数说明了什么
“堆获取次数:0”——完美,所有数据都来自索引。“堆获取次数:N”——有 N 行需要访问堆表(可见性映射中的位未设置)。自动 VACUUM 运行后,堆获取次数通常会下降。
何时使用 INCLUDE,何时使用复合索引
- 对于只需要 SELECT、而不会用于过滤或排序的列,使用 INCLUDE
- 如果还要按该列过滤或排序,请使用复合键
INCLUDE 可以让索引更窄,写入速度更快。
索引膨胀会影响仅索引扫描
膨胀的索引包含更多页面,因此即使是仅索引扫描也需要读取更多内容。当膨胀严重时,请对索引执行 VACUUM 并重新建立索引。
不要覆盖所有内容
向索引添加过多列会使写入变慢,并让索引变得庞大。只覆盖最常用的读取路径。
将物化视图用作覆盖结构
如果您希望特定报表拥有极高的读取速度,那么物化视图加索引本质上就是一种可以包含任意计算列的“覆盖索引”。
总结
仅索引扫描 = 最快的读取路径。
- 所有选中的列都必须包含在索引中
- INCLUDE 可以低成本地添加非键列
- 可见性映射必须标记为“全部可见”——VACUUM 会保持其更新
- EXPLAIN:堆获取次数为 0 是目标
快速检查
EXPLAIN 中显示仅索引扫描节点的堆获取次数为 100,000。通常应如何修复?
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常见问题解答
「仅索引扫描与可见性映射」课时是免费的吗?
是的 — 「仅索引扫描与可见性映射」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 SQL Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 SQL Academy 课程共包含 4 节课。
「仅索引扫描与可见性映射」这节课中我会学到什么?
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学习 SQL Academy 需要有经验吗?
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 SQL Academy 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 4 节课,共 4 节。
「仅索引扫描与可见性映射」课时需要多长时间?
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。
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