PostgreSQL에서 ltree를 사용하여 계층 구조 데이터를 처리하는 방법

10874 단어 PostgreSQL ltree 계층 구조 데이터

본고에서 우리는 PostgreSQL의 ltree 모듈을 어떻게 사용하는지 배울 것이다. 이 모듈은 층을 나누는 트리 구조로 데이터를 저장할 수 있다.

무엇이 ltree입니까?

Ltree는 PostgreSQL 모듈입니다.이것은 층수 구조에 저장된 데이터의 라벨을 나타내는 데이터 형식ltree를 실현했다.태그 트리 검색을 위한 광범위한 도구가 제공됩니다.

왜 ltree를 선택했습니까?

ltree는 INSERT/UPDATE/DELETE는 매우 빠르고 SELECT 작업은 비교적 빠르다

일반적으로 지점을 다시 계산해야 하는 귀속 CTE 또는 귀속 함수를 사용하는 것보다 빠르다

쿼리 및 탐색 트리를 위한 내장 쿼리 구문 및 연산자

인덱스!!!

초기 데이터

우선, 데이터베이스에서 확장을 활성화해야 합니다.다음 명령을 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.


CREATE EXTENSION ltree;

테이블을 만들고 데이터를 추가합니다.


CREATE TABLE comments (user_id integer, description text, path ltree);
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 1, md5(random()::text), '0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 2, md5(random()::text), '0001.0001.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 2, md5(random()::text), '0001.0001.0001.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 1, md5(random()::text), '0001.0001.0001.0002');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 5, md5(random()::text), '0001.0001.0001.0003');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 6, md5(random()::text), '0001.0002');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 6, md5(random()::text), '0001.0002.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 6, md5(random()::text), '0001.0003');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 8, md5(random()::text), '0001.0003.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 9, md5(random()::text), '0001.0003.0002');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 11, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 2, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 5, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0003');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 7, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0001');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 20, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0002');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 31, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0003');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 22, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0004');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 34, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0005');
INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 22, md5(random()::text), '0001.0003.0002.0002.0006');

또한 색인을 추가해야 합니다.


CREATE INDEX path_gist_comments_idx ON comments USING GIST(path);
CREATE INDEX path_comments_idx ON comments USING btree(path);

보시다시피,comments표를 만들 때path 필드가 있습니다. 이 필드는 이 테이블의tree 모든 경로를 포함합니다.보시다시피 트리 구분자에 대해서는 4개의 숫자와 점을 사용합니다.
commenets 테이블에서 path가'0001.0003'의 기록을 찾습니다.


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path <@ '0001.0003';
 user_id |   path
---------+--------------------------
  6 | 0001.0003
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  5 | 0001.0003.0002.0003
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
(12 rows)

EXPLAIN 명령을 통해 이 SQL을 확인하겠습니다.


$ EXPLAIN ANALYZE SELECT user_id, path FROM comments WHERE path <@ '0001.0003';
            QUERY PLAN
----------------------------------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on comments (cost=0.00..1.24 rows=2 width=38) (actual time=0.013..0.017 rows=12 loops=1)
 Filter: (path <@ '0001.0003'::ltree)
 Rows Removed by Filter: 7
 Total runtime: 0.038 ms
(4 rows)

테스트를 위해 seq scan을 비활성화합니다.


$ SET enable_seqscan=false;
SET
$ EXPLAIN ANALYZE SELECT user_id, path FROM comments WHERE path <@ '0001.0003';
               QUERY PLAN
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Index Scan using path_gist_comments_idx on comments (cost=0.00..8.29 rows=2 width=38) (actual time=0.023..0.034 rows=12 loops=1)
 Index Cond: (path <@ '0001.0003'::ltree)
 Total runtime: 0.076 ms
(3 rows)

현재 SQL은 느리지만 SQL이 index를 어떻게 사용하는지 볼 수 있습니다.
첫 번째 SQL 문장은 테이블에 데이터가 많지 않기 때문에 sequence scan을 사용합니다.
우리는 select'path<@'0001.0003'를 실현 방법으로 바꿀 수 있다.


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.0003.*';
user_id |   path
---------+--------------------------
  6 | 0001.0003
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  5 | 0001.0003.0002.0003
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
(12 rows)

당신은 데이터의 순서를 잊어서는 안 됩니다. 다음과 같은 예입니다.


$ INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 9, md5(random()::text), '0001.0003.0001.0001');
$ INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 9, md5(random()::text), '0001.0003.0001.0002');
$ INSERT INTO comments (user_id, description, path) VALUES ( 9, md5(random()::text), '0001.0003.0001.0003');
$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.0003.*';
user_id |   path
---------+--------------------------
  6 | 0001.0003
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  5 | 0001.0003.0002.0003
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
  9 | 0001.0003.0001.0001
  9 | 0001.0003.0001.0002
  9 | 0001.0003.0001.0003
(15 rows)

이제 정렬:


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.0003.*' ORDER by path;
 user_id |   path
---------+--------------------------
  6 | 0001.0003
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0001.0001
  9 | 0001.0003.0001.0002
  9 | 0001.0003.0001.0003
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
  5 | 0001.0003.0002.0003
(15 rows)

lquery의 비별표 탭 끝에 수식자를 몇 개 추가하여 완전히 일치하는 것보다 더 일치하게 할 수 있습니다.
"@"- 대소문자 일치를 구분하지 않습니다. 예를 들어 a @ 일치 A
"*"- 접두사가 있는 모든 태그와 일치합니다. 예를 들어 foo*와 일치합니다.
"%"- 밑줄로 시작하는 단어와 일치


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.*{1,2}.0001|0002.*' ORDER by path;
 user_id |   path
---------+--------------------------
  2 | 0001.0001.0001
  2 | 0001.0001.0001.0001
  1 | 0001.0001.0001.0002
  5 | 0001.0001.0001.0003
  6 | 0001.0002.0001
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0001.0001
  9 | 0001.0003.0001.0002
  9 | 0001.0003.0001.0003
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
  5 | 0001.0003.0002.0003
(19 rows)

parent'0001.0003'를 위해 모든 직접적인 childrens를 찾으러 왔습니다. 다음을 보십시오.


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.0003.*{1}' ORDER by path;
 user_id |  path
---------+----------------
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0002
(2 rows)

parent'0001.0003'의 모든 childrens를 찾으려면 다음을 보십시오.


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path ~ '0001.0003.*' ORDER by path;
 user_id |   path
---------+--------------------------
  6 | 0001.0003
  8 | 0001.0003.0001
  9 | 0001.0003.0001.0001
  9 | 0001.0003.0001.0002
  9 | 0001.0003.0001.0003
  9 | 0001.0003.0002
  11 | 0001.0003.0002.0001
  2 | 0001.0003.0002.0002
  7 | 0001.0003.0002.0002.0001
  20 | 0001.0003.0002.0002.0002
  31 | 0001.0003.0002.0002.0003
  22 | 0001.0003.0002.0002.0004
  34 | 0001.0003.0002.0002.0005
  22 | 0001.0003.0002.0002.0006
  5 | 0001.0003.0002.0003
(15 rows)

children'0001.0003.0002.0002.0002.0005'를 위해 parent를 찾습니다:


$ SELECT user_id, path FROM comments WHERE path = subpath('0001.0003.0002.0002.0005', 0, -1) ORDER by path;
 user_id |  path
---------+---------------------
  2 | 0001.0003.0002.0002
(1 row)

만약 당신의 경로가 유일한 것이 아니라면, 당신은 여러 개의 기록을 얻을 수 있을 것이다.

개요

ltree를 사용하는 물화 경로가 매우 간단하다는 것을 알 수 있다.본문에서 나는 ltree의 모든 가능한 용법을 열거하지 않았다.이것은 전체 텍스트 검색 문제ltxtquery로 간주되지 않습니다.하지만 PostgreSQL 공식 문서 http://www.postgresql.org/docs/current/static/ltree.html 에서 찾을 수 있습니다.
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PostgreSQL에서 ltree를 사용하여 차원 구조 데이터를 처리하는 것에 관한 이 글은 여기에 소개되었습니다. 더 많은 PostgreSQL 차원 구조 데이터와 관련된 내용은 저희 이전의 글을 검색하거나 아래의 관련 글을 계속 훑어보십시오. 앞으로 많은 응원 부탁드립니다!

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