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介紹PostgreSQL中的jsonb數(shù)據(jù)類型

更新時(shí)間：2015年04月21日 17:01:05 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了介紹PostgreSQL中的jsonb數(shù)據(jù)類型,jsonb是PostgreSQL9.4中開始內(nèi)置的類型,能夠支持GIN索引,需要的朋友可以參考下

PostgreSQL 9.4 正在加載一項(xiàng)新功能叫jsonb，是一種新型資料，可以儲存支援GIN索引的JSON 資料。換言之，此功能，在即將來臨的更新中最重要的是，如果連這都不重要的話，那就把Postgres 置于文件為本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的推薦位置吧。

自從9.2開始，一個(gè)整合JSON 資料類型已經(jīng)存在，帶有一整套功能（例如資料產(chǎn)生和資料解構(gòu)功能），還有9.3新增的操作者。當(dāng)使用JSON 資料類型，資料的被存儲成一完全一樣的副本，功能還在此之上運(yùn)作，還另外需要后臺運(yùn)作的重新分析。

這心得JSONB 資料類型以已降解的2元格式存儲，所以，插入此資料會比JSON高效，因?yàn)楹笈_不再需要重新分析，因此讓它更快速運(yùn)行，而且還兼顧GIN 索引。就是因?yàn)樽詈筮@個(gè)原因，我們實(shí)際上建議讀者使用jsonb來代替json制作程式（當(dāng)然你還可以因應(yīng)需要而使用json）。請記住jsonb使用相同的操作者和功能，讀者們可以看我之前的帖子去令你得到些什么啟發(fā)（或者干脆看Postgres的文件）。

現(xiàn)在讓我們看一下JSONB是如何工作的，同時(shí)和JSON比較一下。采用的測試數(shù)據(jù)是860萬的geobase類型數(shù)據(jù)，大概1.1G大小，包括了城市名，國家代碼（可以在這參見完整列表）等很多字段。首先通過底層復(fù)制(raw copy)來把這些數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫的一個(gè)新表里面，之后把這張表通過一組填充因子是100的表轉(zhuǎn)換成JSON/JSONB，之后來看它們各占多少空間。

=# COPY geodata FROM '$HOME/Downloads/allCountries.txt';
COPY 8647839
=# CREATE TABLE geodata_jsonb (data jsonb) with (fillfactor=100);
CREATE TABLE
=# CREATE TABLE geodata_json (data json) with (fillfactor=100);
CREATE TABLE
=# \timing
Timing is on.
=# INSERT INTO geodata_json SELECT row_to_json(geodata) FROM geodata;
INSERT 0 8647839
Time: 287158.457 ms
=# INSERT INTO geodata_jsonb SELECT row_to_json(geodata)::jsonb FROM geodata;
INSERT 0 8647839
Time: 425825.967 ms

生成JSONB數(shù)據(jù)花費(fèi)稍微長一點(diǎn)時(shí)間，大小有沒有區(qū)別呢？

=# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('geodata_json'::regclass)) AS json,
     pg_size_pretty(pg_relation_size('geodata_jsonb'::regclass)) AS jsonb;
 json  | jsonb 
---------+---------
 3274 MB | 3816 MB
(1 row)

在JSON數(shù)據(jù)上面做索引從9.3版本開始，比如用操作符（注意因?yàn)樗祷匚谋荆?->>'被采用；并且根據(jù)查詢不同，索引采用不同的關(guān)鍵字）

=# CREATE INDEX geodata_index ON
  geodata_json ((data->>'country_code'), (data->>'asciiname'));
CREATE INDEX
=# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('geodata_index'::regclass))
  AS json_index;
 json_index 
------------
 310 MB
(1 row)
=# SELECT (data->>'population')::int as population,
     data->'latitude' as latitude,
     data->'longitude' as longitude
  FROM geodata_json WHERE data->>'country_code' = 'JP' AND
    data->>'asciiname' = 'Tokyo' AND
    (data->>'population')::int != 0;
 population | latitude | longitude 
------------+----------+-----------
  8336599 | 35.6895 | 139.69171
(1 row)
=# -- Explain of previous query
                            QUERY PLAN                            
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on geodata_json (cost=6.78..865.24 rows=215 width=32)
  Recheck Cond: (((data ->> 'country_code'::text) = 'JP'::text) AND ((data ->> 'asciiname'::text) = 'Tokyo'::text))
  Filter: (((data ->> 'population'::text))::integer <> 0)
  -> Bitmap Index Scan on geodata_index (cost=0.00..6.72 rows=216 width=0)
     Index Cond: (((data ->> 'country_code'::text) = 'JP'::text) AND ((data ->> 'asciiname'::text) = 'Tokyo'::text))
 Planning time: 0.172 ms
(6 rows)

在這個(gè)例子里，計(jì)劃(planner)可以使用bitmap索引掃描，同時(shí)使用了之前產(chǎn)生的索引。

現(xiàn)在，JSONB的一個(gè)新特點(diǎn)就是檢查包含帶有操作符@>的數(shù)據(jù)容量，這種數(shù)據(jù)是可以用GIN來索引的，這種操作符數(shù)據(jù)也包括了?，?|和?&(為了檢查給定的關(guān)鍵字是否存在)。 GIN索引對兩類操作符起作用：

缺省操作符類，之前列出的四個(gè)；

jsonb_hash_ops，僅支持@>，但是當(dāng)搜索數(shù)據(jù)時(shí)性能表現(xiàn)不錯(cuò)，而且所占磁盤空間較小；

下面是它如何工作：

=# CREATE INDEX geodata_gin ON geodata_jsonb
   USING GIN (data jsonb_hash_ops);
CREATE INDEX
=# SELECT (data->>'population')::int as population,
   data->'latitude' as latitude,
   data->'longitude' as longitude
  FROM geodata_jsonb WHERE data @> '{"country_code": "JP", "asciiname": "Tokyo"}' AND
    (data->>'population')::int != 0;
 population | latitude | longitude 
------------+----------+-----------
  8336599 | 35.6895 | 139.69171
(1 row)
 =# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('geodata_gin'::regclass)) AS jsonb_gin;
 jsonb_gin
-----------
 1519 MB
(1 row)
=# -- EXPLAIN of previous query
                   QUERY PLAN                   
-------------------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on geodata_jsonb (cost=131.01..31317.76 rows=8605 width=418)
  Recheck Cond: (data @> '{"asciiname": "Tokyo", "country_code": "JP"}'::jsonb)
  Filter: (((data ->> 'population'::text))::integer <> 0)
  -> Bitmap Index Scan on geodata_gin (cost=0.00..128.86 rows=8648 width=0)
     Index Cond: (data @> '{"asciiname": "Tokyo", "country_code": "JP"}'::jsonb)
 Planning time: 0.134 ms

根據(jù)應(yīng)用的需求，你或許想采用空間消耗低的索引，比如BTree建立在JSON數(shù)據(jù)上的索引類型；GIN索引有著更多的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗采w了所有的JSON字段，并且檢查容量；

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