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PostgreSQL17索引优化之支持并行创建BRIN索引

最近连续写了几篇关于PostgreSQL17优化器改进的文章，其实感觉还是挺有压力的。对于原理性的知识点，一方面是对这些新功能也不熟悉，为了尽可能对于知识点表述或总结做到准确，因此需要去阅读官网的讨论邮件及源码；另外对于知识点，如何快速的把自己写文章的本意，很清晰的表达清楚，也在不断调整写作方式。希望不会对大家的阅读造成困扰，也希望大家有所收获。

关于PostgreSQL17索引优化之支持并行创建BRIN索引这个主题，相对来说更倾向于实操类型的，对于底层具体是如何实现的，其实对于大部分人来说应该是不太关注。下面我们直接进入正题，直接实操验证该功能。

创建测试用例表并插入数据

CREATE TABLE brin_parallel_test (a int, b text, c bigint) WITH (fillfactor=40);
--生成的数据中需要有null或非null的值
INSERT INTO brin_parallel_test
SELECT (CASE WHEN (mod(i,231) = 0)  THEN NULL ELSE i END),(CASE WHEN (mod(i,233) = 0) THEN NULL ELSE md5(i::text) END),(CASE WHEN (mod(i,233) = 0)  THEN NULL ELSE (i/100) + mod(i,8) END)FROM generate_series(1,50000000) S(i);

串行创建BRIN索引

查看max_parallel_maintenance_workers默认参数值

查看max_parallel_maintenance_workers，该参数设置单一工具性命令能够启动的并行工作者的最大数目。默认值2，表示条件允许，可以启动两个工作程序来帮助创建索引。

testdb=# show max_parallel_maintenance_workers;max_parallel_maintenance_workers 
----------------------------------2
(1 row)

设置max_parallel_maintenance_workers值

为了确保不会选择多核创建索引，在这里将max_parallel_maintenance_workers设置为0

SET max_parallel_maintenance_workers = 0;

创建BRIN索引

 CREATE INDEX brin_test_serial_idx ON brin_parallel_testUSING brin (a int4_minmax_ops, a int4_bloom_ops, b, c int8_minmax_multi_ops)WITH (pages_per_range=7);
CREATE INDEX
Time: 52435.488 ms (00:52.435)

并行创建BRIN索引

设置并行参数及maintenance_work_mem

SET min_parallel_table_scan_size = 0;
SET max_parallel_maintenance_workers = 4;
SET maintenance_work_mem = '128MB';

创建BRIN索引

 CREATE INDEX brin_test_parallel_idx ON brin_parallel_testUSING brin (a int4_minmax_ops, a int4_bloom_ops, b, c int8_minmax_multi_ops)WITH (pages_per_range=7);
CREATE INDEX
Time: 12246.050 ms (00:12.246)

对比串行和并行串行索引是否一致

SELECT relname, relpagesFROM pg_classWHERE relname IN ('brin_test_serial_idx', 'brin_test_parallel_idx')ORDER BY relname;relname         | relpages 
------------------------+----------brin_test_parallel_idx |        3brin_test_serial_idx   |        3
(2 rows)
--检查(A except B)和(B except A)是否为空，如果为空，这意味着索引是相同的。
SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brin_test_parallel_idx', 2), 'brin_test_parallel_idx')
EXCEPT
SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brin_test_serial_idx', 2), 'brin_test_serial_idx');SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brin_test_serial_idx', 2), 'brin_test_serial_idx')
EXCEPT
SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brin_test_parallel_idx', 2), 'brin_test_parallel_idx');

从这里我们可以看出，对于串行和并行创建的索引，其结果是一致的。

总结

从上述的验证，在串行创建BRIN索引，耗时52.435s，并行创建BRIN索引，耗时12.246s，性能大幅提升。对于并行创建BRIN索引，当max_parallel_maintenance_workers为4时，通过观察后台的进程，是由一个主进程和3个辅助进程来创建索引的。