Индекс для поиска элемента в массиве JSON

Question

У меня есть таблица, которая выглядит так:

CREATE TABLE tracks (id SERIAL, artists JSON);

INSERT INTO tracks (id, artists) 
  VALUES (1, '[{"name": "blink-182"}]');

INSERT INTO tracks (id, artists) 
  VALUES (2, '[{"name": "The Dirty Heads"}, {"name": "Louis Richards"}]');

Есть несколько других столбцов, которые не имеют отношения к этому вопросу. Есть причина хранить их как JSON.

Я пытаюсь найти трек с конкретным именем исполнителя (точное совпадение).

Я использую этот запрос:

SELECT * FROM tracks 
  WHERE 'ARTIST NAME' IN
    (SELECT value->>'name' FROM json_array_elements(artists))

например

SELECT * FROM tracks
  WHERE 'The Dirty Heads' IN 
    (SELECT value->>'name' FROM json_array_elements(artists))

Однако, это делает полное сканирование таблицы, и это не очень быстро. Я пытался создать индекс GIN с помощью функции names_as_array(artists)и использовал 'ARTIST NAME' = ANY names_as_array(artists)Однако индекс не используется, и запрос на самом деле значительно медленнее.

Answer 1

jsonb в Postgres 9,4+

С новым двоичным типом данных JSON jsonb В Postgres 9.4 были значительно улучшены параметры индекса. Теперь вы можете иметь индекс GIN на jsonb массив напрямую:

CREATE TABLE tracks (id serial, artists jsonb);
CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks USING gin (artists);

Нет необходимости в функции для преобразования массива. Это будет поддерживать запрос:

SELECT * FROM tracks WHERE artists @> '[{"name": "The Dirty Heads"}]';

@> быть новым jsonb Оператор "содержит", который может использовать индекс GIN. (Не для типа json, только jsonb!)

Или вы используете более специализированный класс операторов GIN не по умолчанию jsonb_path_ops для индекса:

CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks
USING  gin (artists jsonb_path_ops);

Тот же запрос.

В настоящее время jsonb_path_ops поддерживает только @> оператор. Но обычно он намного меньше и быстрее. Есть больше вариантов индекса, подробности в руководстве.

---

Если artists содержит только имена, как показано в примере, для начала было бы более эффективно хранить менее избыточное значение JSON для начала: только значения в виде текстовых примитивов и избыточный ключ могут быть в имени столбца.

Обратите внимание на разницу между объектами JSON и примитивными типами:

• Использование индексов в массиве json в PostgreSQL

CREATE TABLE tracks (id serial, artistnames jsonb);
INSERT INTO tracks  VALUES (2, '["The Dirty Heads", "Louis Richards"]');

CREATE INDEX tracks_artistnames_gin_idx ON tracks USING gin (artistnames);

Запрос:

SELECT * FROM tracks WHERE artistnames ? 'The Dirty Heads';

? не работает для значений объекта, только ключи и элементы массива.
Или (более эффективно, если имена повторяются часто):

CREATE INDEX tracks_artistnames_gin_idx ON tracks
USING  gin (artistnames jsonb_path_ops);

Запрос:

SELECT * FROM tracks WHERE artistnames @> '"The Dirty Heads"'::jsonb;

json в Postgres 9.3+

Это должно работать с IMMUTABLE функция:

CREATE OR REPLACE FUNCTION json2arr(_j json, _key text)
  RETURNS text[] LANGUAGE sql IMMUTABLE AS
'SELECT ARRAY(SELECT elem->>_key FROM json_array_elements(_j) elem)';

Создайте этот функциональный индекс:

CREATE INDEX tracks_artists_gin_idx ON tracks
USING  gin (json2arr(artists, 'name'));

И используйте такой запрос. Выражение в WHERE предложение должно совпадать с указанным в индексе:

SELECT * FROM tracks
WHERE  '{"The Dirty Heads"}'::text[] <@ (json2arr(artists, 'name'));

Обновлено с отзывами в комментариях. Нам нужно использовать операторы массива для поддержки индекса GIN.
Оператор "содержится" <@ в этом случае.

Примечания о волатильности функций

Вы можете объявить свою функцию IMMUTABLE даже если json_array_elements() не было
Наиболее JSON функции раньше были только STABLE не IMMUTABLE, Было обсуждение в списке хакеров, чтобы изменить это. Большинство из них IMMUTABLE сейчас. Проверить с:

SELECT p.proname, p.provolatile
FROM   pg_proc p
JOIN   pg_namespace n ON n.oid = p.pronamespace
WHERE  n.nspname = 'pg_catalog'
AND    p.proname ~~* '%json%';

Функциональные индексы работают только с IMMUTABLE функции.