openGauss 之索引回表

王飞活2024-09-08 8:54

一. 前言

在openGauss中如果表有索引信息，查询的谓词条件中又包含索引列，openGauss支持通过索引信息快速拿到需要访问元组的位置信息，然后直接到该位置上取出元组数据，称之为回表查询。如下所示，利用索引索引列id=55快速找到t111上对应元组的位置信息，然后通过位置信息拿到id为55的元组中所有列的数据。

本文通过走读openGauss的代码了解openGauss是怎样实现回表查询的。

二. Insert处理

要想实现能快速回表，那么insert时需要保存索引和物理表的位置信息关系。openGauss的insert的入口在ExecInsertT中，保存索引列与元组的位置信息代码流程如下所示：

复制代码

ExecInsertT
    pTSelf = tableam_tops_get_t_self(result_relation_desc, tuple) // pTSelf保存着的是索引对应物理表元组位置信息
        relation->rd_tam_ops->tops_get_t_self(tup);
            HeapamTopsGetTSelf
                return tup->t_self   // 元组的物理表位置信息，即元组的t_self
    ExecInsertIndexTuples
        index_insert(..values, tupleid...)  // value为索引值，tupleid为对应物理表中元组位置信息
            btinsert_internal
                _bt_doinsert
                    _bt_insertonpg
                        _bt_pgaddtup(...itup...)  // 保存索引和其物理表中元组位置信息，itup为索引对应物理表元组位置信息

三. 回表查询

回表查询是在访问索引时，能通过索引的条件拿到元组的tid信息，然后到对应的物理表的tid位置上直接读取元组信息，代码入口在IndexNext，代码流程如下所示：

复制代码

IndexNext
    scan_handler_idx_getnext
        index_getnext
            tid = index_getnext_tid(scan, direction);  // 此函数将会拿到索引对应的物理表的元组地址
                DatumGetBool(FunctionCall2(procedure, PointerGetDatum(scan), Int32GetDatum(direction)));
                    btgettuple
                        _bt_gettuple_internal
                            if (!BTScanPosIsValid(so->currPos))
                                res = _bt_first(scan, dir);   // 首次扫描会将根据谓词条件二分法查找索引，并且保持满足谓词条件的起始地址和条数
                            else
                                res = _bt_next(scan, dir);  // 初始化过之后，只要没有超过条数，直接返回下一条即可
                                    currItem = &so->currPos.items[so->currPos.itemIndex];
                                        scan->xs_ctup.t_self = currItem->heapTid;    // 回表元组的地址信息   
            IndexFetchTuple(scan)   // scan中保存有需要扫描元组的位置信息tid
                tableam_scan_index_fetch_tuple
                    HeapamScanIndexFetchTuple
                        heapam_index_fetch_tuple
                            ItemPointer tid = &scan->xs_ctup.t_self     // 对应上边索引返回的元组的地址信息
                                heap_hot_search_buffer    // 拿到包含所有列完整的元组数据