【PGCCC】Postgresql BRIN 索引原理

前言

postgresql 提供了块级索引（简称 BRIN），主要适用于类似时序数据之类的，有着天然的顺序，而且都是添加写的场景。相比于 btree 索引，它的体积小得多，非常适用于大数据量的场景。

原理

postgresql 按照一定的数目（默认 128， 可以通过 pages_per_range 指定），将相邻的数据 Block 分成一组，然后计算它的的取值范围。当需要查看数据时，会先遍历这些取值范围。当要查找的数据不在此范围内，则可以直接跳过这些数据 Block。

当数据按照一定规则新增时，比如监控数据，数据的查找会非常高效。而且块级索引的空间占用会很小，多个相邻的Block才会对应一条索引记录。

如果数据排列的比较随机时，那么索引效果就非常差，因为它起不到快速筛除不符合的数据 Block。造成数据排列乱的原因，还有频繁的删除数据，因为 postgresql 会将删除空间回收掉，后续的数据新增都会填补这些空间。虽然可以配置删除的数据不会回收，但是会造成存储空间浪费，所以块级索引还不适合频繁删除数据的场景。

存储结构

BRIN 也是通过 Page 为基本单位来存储数据的，它有三种类型的 Page， 排列如下图所示：

BRIN 的第一个 Page 是 Meta Page，它存储了整个索引的元信息。数据定义如下：

typedef struct BrinMetaPageData
{
	uint32		brinMagic