数据库类型转换导致SQL不走索引的案例

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

highgo=# EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS)SELECT v.id as varchar_id, i.id as int_id, v.col1, i.col1FROM table_varchar_id v, table_int_id iWHERE CAST(v.id AS BIGINT) = i.idAND 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：

->  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：

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

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：

highgo=# EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS)SELECT v.id as varchar_id, i.id as int_id, v.col1, i.col1FROM table_varchar_id v, table_int_id iWHERE 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)

总结