类型转换导致SQL不走索引的案例

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环境

系统平台：Linux x86-64 Red Hat Enterprise Linux 7

版本：4.5

文档用途

本文档主要介绍对字段添加类型转换，会导致SQL不走索引，从而影响查询性能。

详细信息

表的结构说明

表 table_varchar_id 的字段 id 是 varchar 类型，存在索引 idx_table_varchar_id 。

表 table_int_id 的字段 id 是 bigint 类型，存在索引 idx_table_int_id 。

执行计划示例

sql 复制代码

highgo=# EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS)
SELECT v.id as varchar_id, i.id as int_id, v.col1, i.col1
FROM table_varchar_id v
, table_int_id i
WHERE CAST(v.id AS BIGINT) = i.id
AND i.id BETWEEN 100000000000000000 AND 100000000005000000;
                                                                  QUERY PLAN
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Hash Join  (cost=8.45..586.02 rows=7 width=53) (actual time=0.026..2.209 rows=5 loops=1)
   Hash Cond: ((v.id)::bigint = i.id)
   Buffers: shared hit=418
   ->  Seq Scan on table_varchar_id v  (cost=0.00..515.00 rows=10000 width=32) (actual time=0.004..0.806 rows=10000 loops=1) 
         Buffers: shared hit=415
   ->  Hash  (cost=8.38..8.38 rows=5 width=21) (actual time=0.012..0.012 rows=5 loops=1)
         Buckets: 1024  Batches: 1  Memory Usage: 9kB
         Buffers: shared hit=3
         ->  Index Scan using idx_table_int_id on table_int_id i  (cost=0.28..8.38 rows=5 width=21) (actual time=0.009..0.010 rows=5 loops=1)
               Index Cond: ((id >= '100000000000000000'::bigint) AND (id <= '100000000005000000'::bigint))
               Buffers: shared hit=3
 Planning Time: 0.117 ms
 Execution Time: 2.237 ms
(13 行记录)

上面执行计划中，查询 table_varchar_id 表时，执行了顺序扫描，没有使用 id 字段的索引，如下所示：

sql 复制代码

->  Seq Scan on table_varchar_id v  (cost=0.00..515.00 rows=10000 width=32) (actual time=0.004..0.806 rows=10000 loops=1) 
      Buffers: shared hit=415

原因

SQL语句中对 table_varchar_id 表的字段 id 添加了 CAST(v.id AS BIGINT) 类型转换，导致没有执行 id 字段的索引。

方案

方案一：修改表字段的数据类型

针对 table_varchar_id 表的字段 id ，确认业务上常用的数据类型是数值型还是字符串型，然后统一修改为相同的数据类型，示例如下：

sql 复制代码

highgo=# alter table table_varchar_id alter COLUMN id type bigint using id::bigint;  --统一使用 bigint 类型

highgo=# analyze table_varchar_id;        --收集表的统计信息，保证被修改数据类型的 id 字段的索引立即生效

数据类型修改统一后，SQL语句中的 cast 转换可以删除。

方案二：创建 cast 类型转换的索引

sql 复制代码

highgo=# create index idx_table_varchar_cast_id on table_varchar_id(cast(id as bigint));

highgo=# analyze table_varchar_id;        --收集表的统计信息，保证类型转换索引、表达式索引立即生效

注：类型转换索引、表达式索引的维护成本比较高，尤其是数据变更频繁的表，影响性能

方案三：更换为对条件值进行类型转换

SQL语句中 table_varchar_id 表的字段 id 去掉 cast 转换，表 table_int_id 的字段 id 作为条件值添加 varchar 类型的转换，修改后的SQL及执行计划如下：

sql 复制代码

highgo=# EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS)
SELECT v.id as varchar_id, i.id as int_id, v.col1, i.col1
FROM table_varchar_id v
, table_int_id i
WHERE v.id = i.id::varchar      --i.id 字段添加 varchar 类型转换，v.id 可以执行索引扫描
AND i.id BETWEEN 100000000000000000 AND 100000000005000000;
                                                                   QUERY PLAN
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Nested Loop  (cost=0.57..49.97 rows=5 width=53) (actual time=0.021..0.029 rows=5 loops=1)
   Buffers: shared hit=16 read=2
   ->  Index Scan using idx_table_int_id on table_int_id i  (cost=0.28..8.38 rows=5 width=21) (actual time=0.003..0.004 rows=5 loops=1)
         Index Cond: ((id >= '100000000000000000'::bigint) AND (id <= '100000000005000000'::bigint))
         Buffers: shared hit=3
   ->  Index Scan using idx_table_varchar_id on table_varchar_id v  (cost=0.29..8.31 rows=1 width=32) (actual time=0.004..0.004 rows=1 loops=5)
         Index Cond: ((id)::text = ((i.id)::character varying)::text)
         Buffers: shared hit=13 read=2
 Planning Time: 0.123 ms
 Execution Time: 0.048 ms
(10 行记录)