【金仓数据库】ksql 指南(五) —— 创建与管理索引和视图(KingbaseES 查询优化核心)

引言

掌握表的基本运作之后,若想优化查询效率并简化数据访问,就要去学习"索引"和"视图"的运用,索引类似于"书籍目录",可以极大地加快查询速度;视图类似"数据窗口",能够隐藏复杂的查询逻辑,还能控制数据的可见性。本文就"ksql命令行操作索引与视图"展开论述,把从"作用到创建,再到查看,维持直至删除"的全过程拆解成实际操作步骤,并结合例子和避坑提示,以使初学者能够领悟并付诸实行。 @[toc]

一、前置准备:确认操作基础(衔接前文,确保连贯)

索引和视图要依托已有的表,所以得先做好如下预备工作(参照第四篇"表的运作"相关内容),以防止在操作过程中因为依赖缺失而出现错误提示。

1.1 1. 连接数据库并切换目标模式

利用 ksql 建立与本地 KingbaseES 数据库的联系,转到先前所创建的 test_schema 模式当中,检查目标表是否确实存在(拿 sys_user 表来说,要是没有就再次创建它,或者用一个新的例子),这样做的目的是确保后续操作能够顺利执行。

sql 复制代码
-- 1. 连接数据库(若未连接)
ksql -d kingbase -U system
-- 2. 切换到 test_schema 模式
SET search_path TO test_schema, public;
-- 3. 确认目标表存在(如 sys_user 表)
\dt sys_user;
-- 若不存在,创建示例表(用于后续索引/视图操作)
CREATE TABLE IF NOT EXISTS sys_user (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    phone CHAR(11) UNIQUE NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) TABLESPACE test_ts;

执行后若显示 Table "test_schema.sys_user" does not exist,则先执行上述 CREATE TABLE 语句创建表,确保后续操作有载体。

1.2 2. 插入测试数据(用于验证索引 / 视图效果)

为了后续可以检测索引的查询速度,并查看视图的数据展示情况,要给 sys_user 表增添大量模拟数据来做测试(能够添加上千条记录以模拟真实场景)。

sql 复制代码
-- 批量插入10条测试数据(可复制扩展)
INSERT INTO test_schema.sys_user (name, phone, email)
VALUES 
('张三', '13800138000', 'zhangsan@test.com'),
('李四', '13900139000', 'lisi@test.com'),
('王五', '13700137000', 'wangwu@test.com'),
('赵六', '13600136000', 'zhaoliu@test.com'),
('孙七', '13500135000', 'sunqi@test.com'),
('周八', '13400134000', 'zhouba@test.com'),
('吴九', '13300133000', 'wuj iu@test.com'),
('郑十', '13200132000', 'zhengshi@test.com'),
('钱一', '13100131000', 'qianyi@test.com'),
('冯二', '1300130000', 'fenger@test.com');

执行后提示 INSERT 0 10,表示数据插入成功,为后续操作提供测试基础。

二、索引管理:给表 "加目录",加速查询

索引是 KingbaseES 优化查询性能的核心手段 ------ 当表数据量较大时(如 10 万条 +),无索引的查询会 "全表扫描"(逐行查找),而有索引的查询会通过 "索引目录" 直接定位数据,速度提升成百上千倍。接下来我们按 "创建→查看→维护→删除" 展开讲解

2.1 1. 先懂基础:索引的类型与适用场景

新手需先明确不同索引的作用,避免盲目创建(索引并非越多越好,会增加更新 / 插入的开销):

2.2 2. 创建索引:用 CREATE INDEX 语句

2.2.1 示例 1:创建普通索引(加速单字段查询)

sys_user 表的 phone 列建普通索引(频繁按手机号查用户时用):

sql 复制代码
-- 语法:CREATE INDEX 索引名 ON 表名(字段名);
CREATE INDEX idx_sys_user_phone ON test_schema.sys_user(phone);
  • 索引名规范提议采用"idx_表名_字段名"格式,这样便于识别,比如"idx_sys_user_phone"就表示"sys_user"表中"phone"列的索引。

  • 成功验证 :执行后提示 CREATE INDEX,表示索引创建成功。

2.2.2 示例 2:创建唯一索引(确保字段唯一 + 加速查询)

sys_user 表的 email 列建唯一索引(既确保邮箱不重复,又加速邮箱查询):

sql 复制代码
-- 语法:CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(字段名);
CREATE UNIQUE INDEX idx_sys_user_email ON test_schema.sys_user(email);
  • 与 UNIQUE 约束的区别 :唯一索引只保证值唯一,UNIQUE 约束包含约束和唯一索引,如果表已有 email 的 UNIQUE 约束,则不必再创建 email 的唯一索引,因为约束本身就会生成索引。
2.2.3 示例 3:创建复合索引(加速多字段组合查询)

sys_user表的namecreate_time列创建复合索引,当经常依照"姓名+创建时间范围"执行查询的时候会用到这个索引。

sql 复制代码
-- 语法:CREATE INDEX 索引名 ON 表名(字段1, 字段2);
CREATE INDEX idx_sys_user_name_createtime ON test_schema.sys_user(name, create_time);
  • 字段顺序注意 :复合索引依照"最左符合原则",索引(name, create - time)可加强 name 单字段查询,也可加强 name + create - time 综合查询,但无法加强 create - time 单字段查询,要按照查询习惯来确定字段顺序。

2.3 3. 查看索引:确认索引存在与关联表

创建索引后,需通过 ksql 命令查看索引列表、关联表及详情,推荐 \di\dt+ 命令:

2.3.1 示例 1:查看所有索引(\di 命令)

执行 \di 可列出当前模式下的所有索引,确认索引是否创建成功:

sql 复制代码
\di

执行结果示例:

关键信息解读:

  • Table:索引关联的表(确认是 sys_user);
  • Columns:索引对应的字段(单字段 / 多字段);
  • sys_user_pkey:主键自动创建的索引(无需手动创建)。
2.3.2 示例 2:查看表关联的索引(\dt+ 表名)

若需查看某张表的所有索引(如 sys_user),执行 \d+ 表名

sql 复制代码
\d+ test_schema.sys_user

执行结果示例(索引部分):

直接展示表关联的所有索引,包括类型(PRIMARY KEY/UNIQUE/ 普通)和字段,清晰直观。

2.4 4. 索引维护:优化性能与调整结构

索引经过一定时间的使用之后,有可能会出现由于数据频繁被删除或者更新而造成的"碎片化"现象,即索引文件中存在许多空白空间,这种情况下要借助重建索引来改善这种情况,而且按照个人需求也可以重新命名或者直接删除索引。

2.4.1 示例 1:重建索引(解决碎片化,提升查询速度)

当索引查询速度变慢时,重建索引可整理碎片,恢复性能(表大时建议离线执行,避免影响业务):

sql 复制代码
-- 语法:REINDEX INDEX 索引名;
REINDEX INDEX idx_sys_user_phone;
-- 进阶:重建表的所有索引(更高效)
REINDEX TABLE sys_user;
  • 成功验证 :执行后提示 REINDEX,表示重建完成。
2.4.2 示例 2:重命名索引(规范命名)

索引名若不符合规范,可以重新命名,可以把idx_sys_user_phone改为idx_sys_user_mobile

sql 复制代码
-- 语法:ALTER INDEX 旧索引名 RENAME TO 新索引名;
ALTER INDEX idx_sys_user_phone RENAME TO idx_sys_user_mobile;
  • 验证 :执行 \d+ test_schema.sys_user 可看到索引名已更新。
2.4.3 示例 3:删除索引(无用索引清理)

某字段查询频率降低或者索引致使插入/更新变慢的时候,要删除无用索引(要注意的是,主键索引以及与唯一约束相关联的索引不能直接删,应当先删约束)。

sql 复制代码
-- 语法:DROP INDEX IF EXISTS 索引名;
DROP INDEX IF EXISTS idx_sys_user_name_createtime;
  • IF EXISTS:避免索引不存在时报错,仅提示警告;
  • 验证 :执行 \d+ test_schema.sys_user 确认索引已移除。

2.5 5. 索引使用注意事项(新手避坑指南)

  1. 索引并非越多越好,索引会加重插入,更新和删除时的开销,因为每当数据发生变动的时候,都要同步更新索引。所以一张表的索引最好别超过5个。
  2. 小表不需要创建索引,当数据量小于1万条时,全表扫描比索引查询速度更快,因为索引查询要先查找索引再查找数据,这就多了一次IO操作。
  3. 列如果经常更新就不要创建索引,比如"订单状态"这个字段(其值每秒都在变),给它创建索引之后,索引就会频繁地执行同步操作,从而影响到整体的性能表现。
  4. 要避开对函数执行索引字段 ,像 WHERE SUBSTR(phone,1,3) = '138' 这种情况会使索引失效,应该改成 WHERE phone LIKE '138%'(前缀符合能够利用索引)。

三、视图管理:给数据 "开窗口",简化查询与控制权限

视图属于"虚拟表",它依靠SQL查询结果生成,并未储存实际数据(数据仍旧保存在原始表当中),其关键意义在于"隐匿复杂查询逻辑"以及"调控数据可见范围"(譬如仅仅向用户显示某些列),我们按照"创建 - 查看 - 操作 - 删除"的顺序来执行。

3.1 1. 先懂基础:视图的核心作用(新手必知)

新手容易混淆 "表" 和 "视图",用通俗比喻理解:

  • 表:"仓库",存储实际数据;
  • 视图名为"仓库窗口",此视图仅显示指定区域的货物(数据),无法看到整个仓库的概貌,而且该窗口不可直接被修改,要经过此窗口去更改仓库的数据,不过存在一些限制。

视图的核心场景:

  1. 简化复杂查询,多表关联查询(JOIN)可以被封装成视图,之后的查询直接针对该视图展开,不必再次书写复杂的 SQL 语句。
  2. 数据权限控制方面 ,可以向普通用户展示 sys_user 表中 namephone 字段的内容,而将 email 这类敏感信息遮盖起来,这要依靠视图来达成。
  3. 数据一致性:多系统共用同一查询逻辑时,视图可确保所有系统使用相同的筛选条件。

3.2 2. 创建视图:用 CREATE VIEW 语句

3.2.1 示例 1:基础视图(简化单表查询)

创建 "用户基础信息视图 vw_sys_user_basic",只包含 idnamephone 列(隐藏 email 敏感信息):

sql 复制代码
-- 语法:CREATE VIEW 视图名 AS SELECT 语句;
CREATE VIEW vw_sys_user_basic AS
SELECT id, name, phone 
FROM test_schema.sys_user;
  • 成功验证 :执行后提示 CREATE VIEW,表示视图创建成功。
3.2.2 示例 2:进阶视图(带筛选条件的复杂查询)

创建 "2024 年创建的用户视图 vw_sys_user_2024",筛选 create_time 在 2024 年的用户,包含 nameemailcreate_time 列:

sql 复制代码
CREATE VIEW vw_sys_user_2024 AS
SELECT name, email, create_time 
FROM test_schema.sys_user 
WHERE create_time >= '2024-01-01 00:00:00' 
  AND create_time < '2025-01-01 00:00:00';
  • 动态性:视图数据会随原表变化自动更新(如原表新增 2024 年用户,视图会自动包含该数据)。
3.2.3 示例 3:只读视图(禁止修改数据)

若需确保视图数据不被修改(如报表视图),可添加 WITH READ ONLY 选项:

sql 复制代码
CREATE VIEW vw_sys_user_report AS
SELECT name, phone, create_time 
FROM test_schema.sys_user 
WITH READ ONLY;
  • 效果 :后续若尝试通过视图修改数据(如 UPDATE vw_sys_user_report SET name='张三'),会报错 "cannot update a read-only view"。

3.3 3. 查看视图:确认视图定义与关联表

创建视图之后,要利用 ksql 命令来查看视图列表,定义以及相关联的表,建议使用 \dv\d+ 这两个命令。

3.3.1 示例 1:查看所有视图(\dv 命令)

执行 \dv 可列出当前模式下的所有视图,确认视图是否创建成功:

执行结果示例:

3.3.2 示例 2:查看视图定义(\d+ 视图名)

若需确认视图的底层 SQL(如忘记视图筛选条件),执行 \d+ 视图名

sql 复制代码
\d+ vw_sys_user_2024

执行结果示例(定义部分):

直接展示视图的完整 SQL 定义,便于后续修改或验证逻辑。

3.4 4. 视图操作:查询、修改与删除

视图的核心操作是 "查询",修改和删除需遵循特定规则

3.4.1 示例 1:查询视图数据(与表查询一致)

查询视图数据的语法和查询表完全相同,无需额外学习:

sql 复制代码
-- 查询基础视图数据
SELECT * FROM vw_sys_user_basic;
-- 查询2024年用户视图,按创建时间排序
SELECT * FROM vw_sys_user_2024 ORDER BY create_time DESC;
  • 效果 :返回结果与查询原表筛选后的数据一致,但看不到隐藏的列(如 emailvw_sys_user_basic 中不可见)。
3.4.2 示例 2:修改视图定义(CREATE OR REPLACE)

若需调整视图的筛选条件或列(如 vw_sys_user_2024 改为包含 2023 年数据),无需删除视图,直接用 CREATE OR REPLACE 修改:

sql 复制代码
CREATE OR REPLACE VIEW vw_sys_user_2024 AS
SELECT name, email, create_time 
FROM test_schema.sys_user 
WHERE create_time >= '2023-01-01 00:00:00' 
  AND create_time < '2025-01-01 00:00:00';
  • 验证 :执行 \d+ vw_sys_user_2024 确认定义已更新。
3.4.3 示例 3:删除视图(DROP VIEW)

当视图不再使用时,执行删除命令(删除视图不影响原表数据,仅删除视图定义):

sql 复制代码
-- 语法:DROP VIEW IF EXISTS 视图名;
DROP VIEW IF EXISTS vw_sys_user_report;
  • 验证 :执行 \dv 确认视图已移除。

3.5 5. 视图使用注意事项(新手避坑指南)

  1. 视图修改限制 :含以下情况的视图无法修改数据(即使未加 READ ONLY):
    • 视图涵盖 DISTINCT(去重),GROUP BY(分组),HAVING(筛选分组)。
    • 视图包含聚合函数(如 COUNTSUM);
    • 视图来自多表关联(JOIN);
  2. 原表删除影响 :若原表(比如 sys_user 表)被删除,则该视图就会成为"无效视图",在执行查询的时候,会收到"relation does not exist"的错误提示。
  3. 性能注意 :复杂视图包含多表关联或者聚合情况时,其查询效率依靠原表索引,所以要保证原表中相关联的字段已有索引,比如在多表 JOIN 操作里涉及的关联列就需要事先创建好索引。

四、常见问题排查:索引与视图的高频报错

问题 1:创建索引报错 "重复的键名"

报错信息

plaintext 复制代码
ERROR:  duplicate key name "idx_sys_user_phone"

原因 :同名索引已存在(如之前已创建 idx_sys_user_phone)。
解决方案

  • 执行 \di 查看索引名,确认是否重复;
  • 若需重新建索引,先删除旧索引(DROP INDEX idx_sys_user_phone;),再创建新索引。

问题 2:查询视图报错 "关系对象不存在"

报错信息

plaintext 复制代码
ERROR:  relation "vw_sys_user_basic" does not exist

原因

  1. 视图名拼写错误(如 vw_sys_user_basci);
  2. 视图所在模式不在搜索路径中(如视图在 test_schema,但当前搜索路径是 public)。
    解决方案
  • 检查视图名拼写(执行 \dv 确认正确名称);
  • 切换到视图所在模式(SET search_path TO test_schema, public;),或用 "模式名。视图名" 全称查询(SELECT * FROM test_schema.vw_sys_user_basic;)。

问题 3:通过视图修改数据报错 "无法更新只读视图"

报错信息

plaintext 复制代码
ERROR:  cannot update a read-only view "vw_sys_user_report"

原因 :视图创建时加了 WITH READ ONLY 选项,禁止修改。
解决方案

  • 若需允许修改,重新创建视图(去掉 WITH READ ONLY):

    sql 复制代码
    CREATE OR REPLACE VIEW vw_sys_user_report AS
    SELECT name, phone, create_time FROM sys_user;
  • 注意:重新创建前需确认视图无修改限制(如不含 GROUP BY、聚合函数等)。

五、总结:索引与视图的配合使用

本文完整覆盖了索引和视图的核心操作,核心要点可总结为:

1.管理 "查询速度"时,依照查询场景来挑选普通/唯一/复合索引,不要过度创建,要定时执行重建并改善性能。 2. 视图:管 "查询简化与权限",封装复杂逻辑、隐藏敏感数据,注意修改限制和原表依赖;

  1. 配合使用 :视图的查询速度与原表索引相关,给vw_sys_user_2024视图对应的sys_user原表创建create - time索引之后,其查询效率会得到很大的改善。

掌握了索引和视图之后,你就具有了 KingbaseES 高效查询的关键能力,下篇文章我们会学习"用户与权限管理",从而保障数据库访问的安全,并做到"不同用户访问不同数据"这样细致的控制。

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