Вторичные индексы

В YDB автоматически создается индекс по первичному ключу, поэтому выборки с условием по первичному ключу всегда выполняются эффективно, затрагивая только требуемые строки. Выборка с условием, наложенным на одну или несколько неключевых колонок, как правило, приводит к полному сканированию таблицы. Для того чтобы такие выборки были эффективными, нужно использовать вторичные индексы.

В текущей версии YDB реализованы синхронные и асинхронные глобальные вторичные индексы. Каждый индекс представляет собой скрытую таблицу, которая обновляется:

• для синхронных индексов — транзакционно при изменении основной таблицы;
• для асинхронных индексов — в фоне, получая необходимые изменения из основной таблицы.

Когда пользователь присылает SQL-запрос на вставку, изменение или удаление данных, БД прозрачно для пользователя формирует команды на изменение индексной таблицы. У таблицы может быть несколько вторичных индексов. Индекс может включать несколько колонок, при этом важен порядок указания колонок в индексе. Одна колонка может быть включена в нескольких индексов. В дополнение к указанным колонкам в индексе всегда неявно сохраняются значения колонок первичного ключа таблицы, чтобы от найденной записи в индексе можно было перейти к записи в таблице.

Синхронный вторичный индекс

Синхронный индекс обновляется одновременно с таблицей, которую он индексирует. Такой индекс обеспечивает строгую согласованность данных и использует для этого механизм распределенных транзакций. Таким образом, если операции чтения и слепой записи в таблицу без индекса можно выполнить без стадии планирования, и за счет этого существенно сократить задержки, то для записи в таблицу с синхронным индексом такая оптимизация невозможна.

Асинхронный вторичный индекс

Асинхронный индекс, в отличие от синхронного, не использует механизм распределенных транзакций, а в фоне получает изменения из индексируемой таблицы. Транзакции записи в таблицу с таким индексом выполняются без дополнительных затрат на планирование, за счет снижения гарантий: асинхронный индекс обеспечивает согласованность данных в конечном счете, но не строгую согласованность. Использование асинхронного индекса в транзакциях чтения возможно только в режиме Stale Read Only.

Покрывающий вторичный индекс

Имеется возможность сделать копию содержимого колонок в индекс (covering index), таким образом это исключает необходимость чтения из основной таблицы в операциях чтения по индексу, что заметно снижает задержки. В то же время такая денормализация приводит к увеличенному потреблению дискового пространства и к возможному замедлению операции вставки и обновления из-за необходимости дополнительного копирования данных.

Уникальный вторичный индекс

Этот тип индекса реализует семантику уникального значения в колонке или наборе колонок, а также, как и другие индексы, позволяет эффективно выполнять точечные чтения по набору индексируемых колонок. YDB использует его для выполнения дополнительных проверок, чтобы гарантировать, что каждое уникальное значение индексируемых колонок присутствует в таблице не более одного раза. Если модифицирующий запрос нарушает это ограничение, он будет отменён со статусом PRECONDITION_FAILED. Таким образом, пользовательский код должен быть готов к обработке этого статуса.

Уникальный вторичный индекс является синхронным индексом, поэтому процесс обновления происходит так же, как описано в разделе Синхронный вторичный с точки зрения транзакции.

Ограничения

В настоящее время уникальный индекс не может быть добавлен в существующую таблицу.

Онлайн-создание вторичного индекса

В YDB доступно создание вторичного индекса, а также удаление существующего вторичного индекса без остановки обслуживания. Для одной таблицы можно создать только один индекс за раз.

Операция онлайн-создания индекса состоит из следующих шагов:

1. Взятие снапшота таблицы с данными, создание таблицы индекса с пометкой доступности для записи.

   После этого шага пишущие транзакции становятся распределенными, происходит запись в основную таблицу и индекс. Для пользователя индекс пока не доступен.

2. Чтение снапшота основной таблицы и запись в индекс.

   Реализуется «запись в прошлое»: разрешаются ситуации, когда обновления данных на шаге 1 меняют данные, записанные на шаге 2.

3. Публикация результата, удаление снапшота.

   Индекс готов к использованию.

Возможное влияние на пользовательские транзакции:

• Может наблюдаться увеличение задержек из-за того, что транзакции становятся распределенными (при создании синхронного индекса).
• Возможен повышенный фон ошибок OVERLOADED из-за того, что во время записи данных активно работает автоматическое разделение шардов индексной таблицы.

Создание индекса — асинхронная операция. Если после запуска операции произойдет разрыв клиент-серверной связности, то построение индекса будет продолжено. Управлять асинхронной операцией можно через YDB CLI.

Создание и удаление вторичных индексов

Вторичный индекс может быть:

• Создан при создании таблицы командой YQL CREATE TABLE.
• Добавлен к существующей таблице командой YQL ALTER TABLE или командой YDB CLI table index add
• Удален у существующей таблицы командой YQL ALTER TABLE или командой YDB CLI table index drop.
• Удален вместе с таблицей командой YQL DROP TABLE или командой YDB CLI table drop.

Применение вторичных индексов

Детальная информация о применении вторичных индексов в приложениях находится в статье о них в разделе документации для разработчиков.