并行索引扫描

可获得性

本特性自MogDB 3.1.0版本开始引入。5.0版本的并行索引扫描支持了分区表，提升了部分场景的性能。

特性简介

并行索引扫描是一种可大幅提升数据访问速度的数据库查询特性。通过将查询任务分解为多个并行的子任务，同时扫描多个索引，可以避免扫描全部数据文件，提高查询效率，加快数据访问速度。

客户价值

使用并行索引扫描特性可以预计获得大约25%左右的性能提升，而对于整体执行来说，预计可以获得大约10%左右的性能提升。

特性描述

本特性支持对普通表和分区表进行并行索引扫描，主要包含三种方式：indexscan、indexonlyscan以及bitmapscan。

indexscan：在对数据表进行范围查询时，可以通过索引定位到起始和结束位置，先扫描索引数据，再根据扫描结果对数据文件进行并行扫描，提升查询效率。
indexonlyscan：在进行表扫描时，当目标列都包含在索引中时，可以仅扫描索引数据，减少需要扫描的文件，同时可根据约束条件来对确定范围的索引数据进行并行扫描。
bitmapscan：在进行表扫描时，将索引扫描分为两个阶段。先并行扫描索引文件，获取要扫描的所有数据文件页；然后再并行扫描数据文件页，这样可以减少数据文件的随机访问和读取次数。

特性增强

MogDB 5.0.8：新增对于Ustore存储引擎并行索引扫描的支持。

特性约束

使用该功能需要打开并行开关，即设置query_dop的值大于1。
并行索引扫描仅支持BTree索引。
支持astore、ustore存储类型，不支持cstore存储类型。

示例

分区表索引分为LOCAL索引与GLOBAL索引，一个LOCAL索引对应一个具体分区，而GLOBAL索引则对应整个分区表。下面以分区表为例介绍并行索引扫描。

GLOBAL索引

-- 1. 创建分区表，并插入数据。
CREATE TABLE parallel_partition_index_01
(
    c1 int,
    c2 int,
    c3 int
)
PARTITION BY RANGE(c1)
(
    PARTITION P1 VALUES LESS THAN(2000),
    PARTITION P2 VALUES LESS THAN(4000),
    PARTITION P3 VALUES LESS THAN(6000),
    PARTITION P4 VALUES LESS THAN(MAXVALUE)
)enable row movement;
INSERT INTO parallel_partition_index_01 VALUES (generate_series(1, 10000), generate_series(1,10000), generate_series(1, 10000));

-- 2. 创建索引。
CREATE INDEX index_parallel_partition_index_01 on parallel_partition_index_01(c1) GLOBAL;

-- 3. 关闭其他扫描类型，如seqscan、bitmapscan、indexonlyscan等。
SET enable_seqscan = OFF;
SET enable_bitmapscan = OFF;
SET enable_indexonlyscan = OFF;

-- 4. 打开并行开关，设置线程之间通信同步代价（smp_thread_cost）。
-- 说明： smp_thread_cost参数值调低可以促使优化器优先选择并行。
SET query_dop = 2;
SET smp_thread_cost = 0;

-- 5. 执行查询操作。
SELECT * FROM parallel_partition_index_01 WHERE c1=100;
 c1  | c2  | c3  
-----+-----+-----
 100 | 100 | 100
(1 row)

-- 6. 执行EXPLAIN语句查看执行计划信息。
EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM parallel_partition_index_01 WHERE c1<1000;
                                       QUERY PLAN                                        
-----------------------------------------------------------------------------------------
 Streaming(type: LOCAL GATHER dop: 1/2)
   ->  Index Scan using index_parallel_partition_index_01 on parallel_partition_index_01
         Index Cond: (c1 < 1000)
(3 rows)

LOCAL索引

-- 1. 创建分区表，并插入数据。
CREATE TABLE parallel_partition_index_01
(
    c1 int,
    c2 int,
    c3 int
)
PARTITION BY RANGE(c1)
(
    PARTITION P1 VALUES LESS THAN(2000),
    PARTITION P2 VALUES LESS THAN(4000),
    PARTITION P3 VALUES LESS THAN(6000),
    PARTITION P4 VALUES LESS THAN(MAXVALUE)
)enable row movement;
INSERT INTO parallel_partition_index_01 VALUES (generate_series(1, 10000), generate_series(1,10000), generate_series(1, 10000));

-- 2. 创建索引。
CREATE INDEX index_parallel_partition_index_01 on parallel_partition_index_01(c1) LOCAL;

-- 3. 关闭其他扫描类型，如seqscan、bitmapscan、indexonlyscan等。
SET enable_seqscan = OFF;
SET enable_bitmapscan = OFF;
SET enable_indexonlyscan = OFF;

-- 4. 打开并行开关，设置线程之间通信同步代价（smp_thread_cost）。
--说明：smp_thread_cost参数值调低可以促使优化器优先选择并行。
SET query_dop = 2;
SET smp_thread_cost = 0;

-- 5. 执行查询操作。
SELECT * FROM parallel_partition_index_01 WHERE c1=100;
 c1  | c2  | c3  
-----+-----+-----
 100 | 100 | 100
(1 row)

-- 6. 执行EXPLAIN语句查看执行计划信息。
EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM parallel_partition_index_01 WHERE c1<1000;
                                        QUERY PLAN                                                 
-----------------------------------------------------------------------------------------
 Streaming(type: LOCAL GATHER dop: 1/2)
   -> Partition Iterator
        Iterations: 1
        Selected Partitions:  1
        ->  Partitioned Index Scan using index_parallel_partition_index_01 on parallel_partition_index_01
               Index Cond: (c1 < 1000)
(6 rows)