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[pg-rex/syncrep.git] / doc / src / sgml / ref / create_index.sgml
1 <!--
2 $PostgreSQL: pgsql/doc/src/sgml/ref/create_index.sgml,v 1.69 2008/11/14 10:22:46 petere Exp $
3 PostgreSQL documentation
4 -->
5
6 <refentry id="SQL-CREATEINDEX">
7  <refmeta>
8   <refentrytitle id="sql-createindex-title">CREATE INDEX</refentrytitle>
9   <manvolnum>7</manvolnum>
10   <refmiscinfo>SQL - Language Statements</refmiscinfo>
11  </refmeta>
12
13  <refnamediv>
14   <refname>CREATE INDEX</refname>
15   <refpurpose>define a new index</refpurpose>
16  </refnamediv>
17
18  <indexterm zone="sql-createindex">
19   <primary>CREATE INDEX</primary>
20  </indexterm>
21
22  <refsynopsisdiv>
23 <synopsis>
24 CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ CONCURRENTLY ] <replaceable class="parameter">name</replaceable> ON <replaceable class="parameter">table</replaceable> [ USING <replaceable class="parameter">method</replaceable> ]
25     ( { <replaceable class="parameter">column</replaceable> | ( <replaceable class="parameter">expression</replaceable> ) } [ <replaceable class="parameter">opclass</replaceable> ] [ ASC | DESC ] [ NULLS { FIRST | LAST } ] [, ...] )
26     [ WITH ( <replaceable class="PARAMETER">storage_parameter</replaceable> = <replaceable class="PARAMETER">value</replaceable> [, ... ] ) ]
27     [ TABLESPACE <replaceable class="parameter">tablespace</replaceable> ]
28     [ WHERE <replaceable class="parameter">predicate</replaceable> ]
29 </synopsis>
30  </refsynopsisdiv>
31
32  <refsect1>
33   <title>Description</title>
34
35   <para>
36    <command>CREATE INDEX</command> constructs an index named <replaceable
37    class="parameter">name</replaceable> on the specified table.
38    Indexes are primarily used to enhance database performance (though
39    inappropriate use can result in slower performance).
40   </para>
41
42   <para>
43    The key field(s) for the index are specified as column names,
44    or alternatively as expressions written in parentheses.
45    Multiple fields can be specified if the index method supports
46    multicolumn indexes.
47   </para>
48
49   <para>
50    An index field can be an expression computed from the values of
51    one or more columns of the table row.  This feature can be used
52    to obtain fast access to data based on some transformation of
53    the basic data. For example, an index computed on
54    <literal>upper(col)</> would allow the clause
55    <literal>WHERE upper(col) = 'JIM'</> to use an index.
56   </para>
57
58   <para>
59    <productname>PostgreSQL</productname> provides the index methods
60    B-tree, hash, GiST, and GIN.  Users can also define their own index
61    methods, but that is fairly complicated.
62   </para>
63
64   <para>
65     When the <literal>WHERE</literal> clause is present, a
66     <firstterm>partial index</firstterm> is created.
67     A partial index is an index that contains entries for only a portion of
68     a table, usually a portion that is more useful for indexing than the
69     rest of the table. For example, if you have a table that contains both
70     billed and unbilled orders where the unbilled orders take up a small
71     fraction of the total table and yet that is an often used section, you
72     can improve performance by creating an index on just that portion.
73     Another possible application is to use <literal>WHERE</literal> with
74     <literal>UNIQUE</literal> to enforce uniqueness over a subset of a
75     table.  See <xref linkend="indexes-partial"> for more discussion.
76   </para>
77
78   <para>
79     The expression used in the <literal>WHERE</literal> clause can refer
80     only to columns of the underlying table, but it can use all columns,
81     not just the ones being indexed.  Presently, subqueries and
82     aggregate expressions are also forbidden in <literal>WHERE</literal>.
83     The same restrictions apply to index fields that are expressions.
84   </para>
85
86   <para>
87    All functions and operators used in an index definition must be
88    <quote>immutable</>, that is, their results must depend only on
89    their arguments and never on any outside influence (such as
90    the contents of another table or the current time).  This restriction
91    ensures that the behavior of the index is well-defined.  To use a
92    user-defined function in an index expression or <literal>WHERE</literal>
93    clause, remember to mark the function immutable when you create it.
94   </para>
95  </refsect1>
96
97  <refsect1>
98   <title>Parameters</title>
99
100     <variablelist>
101      <varlistentry>
102       <term><literal>UNIQUE</literal></term>
103       <listitem>
104        <para>
105         Causes the system to check for
106         duplicate values in the table when the index is created (if data
107         already exist) and each time data is added. Attempts to
108         insert or update data which would result in duplicate entries
109         will generate an error.
110        </para>
111       </listitem>
112      </varlistentry>
113
114      <varlistentry>
115       <term><literal>CONCURRENTLY</literal></term>
116       <listitem>
117        <para>
118         When this option is used, <productname>PostgreSQL</> will build the
119         index without taking any locks that prevent concurrent inserts,
120         updates, or deletes on the table; whereas a standard index build
121         locks out writes (but not reads) on the table until it's done.
122         There are several caveats to be aware of when using this option
123         &mdash; see <xref linkend="SQL-CREATEINDEX-CONCURRENTLY"
124         endterm="SQL-CREATEINDEX-CONCURRENTLY-title">.
125        </para>
126       </listitem>
127      </varlistentry>
128
129      <varlistentry>
130       <term><replaceable class="parameter">name</replaceable></term>
131       <listitem>
132        <para>
133         The name of the index to be created.  No schema name can be included
134         here; the index is always created in the same schema as its parent
135         table.
136        </para>
137       </listitem>
138      </varlistentry>
139
140      <varlistentry>
141       <term><replaceable class="parameter">table</replaceable></term>
142       <listitem>
143        <para>
144         The name (possibly schema-qualified) of the table to be indexed.
145        </para>
146       </listitem>
147      </varlistentry>
148
149      <varlistentry>
150       <term><replaceable class="parameter">method</replaceable></term>
151       <listitem>
152        <para>
153         The name of the index method to be used.  Choices are
154         <literal>btree</literal>, <literal>hash</literal>,
155         <literal>gist</literal>, and <literal>gin</>.  The
156         default method is <literal>btree</literal>.
157        </para>
158       </listitem>
159      </varlistentry>
160
161      <varlistentry>
162       <term><replaceable class="parameter">column</replaceable></term>
163       <listitem>
164        <para>
165         The name of a column of the table.
166        </para>
167       </listitem>
168      </varlistentry>
169
170      <varlistentry>
171       <term><replaceable class="parameter">expression</replaceable></term>
172       <listitem>
173        <para>
174         An expression based on one or more columns of the table.  The
175         expression usually must be written with surrounding parentheses,
176         as shown in the syntax.  However, the parentheses can be omitted
177         if the expression has the form of a function call.
178        </para>
179       </listitem>
180      </varlistentry>
181
182      <varlistentry>
183       <term><replaceable class="parameter">opclass</replaceable></term>
184       <listitem>
185        <para>
186         The name of an operator class. See below for details.
187        </para>
188       </listitem>
189      </varlistentry>
190
191      <varlistentry>
192       <term><literal>ASC</></term>
193       <listitem>
194        <para>
195         Specifies ascending sort order (which is the default).
196        </para>
197       </listitem>
198      </varlistentry>
199
200      <varlistentry>
201       <term><literal>DESC</></term>
202       <listitem>
203        <para>
204         Specifies descending sort order.
205        </para>
206       </listitem>
207      </varlistentry>
208
209      <varlistentry>
210       <term><literal>NULLS FIRST</></term>
211       <listitem>
212        <para>
213         Specifies that nulls sort before non-nulls.  This is the default
214         when <literal>DESC</> is specified.
215        </para>
216       </listitem>
217      </varlistentry>
218
219      <varlistentry>
220       <term><literal>NULLS LAST</></term>
221       <listitem>
222        <para>
223         Specifies that nulls sort after non-nulls.  This is the default
224         when <literal>DESC</> is not specified.
225        </para>
226       </listitem>
227      </varlistentry>
228
229      <varlistentry>
230       <term><replaceable class="parameter">storage_parameter</replaceable></term>
231       <listitem>
232        <para>
233         The name of an index-method-specific storage parameter.  See
234         below for details.
235        </para>
236       </listitem>
237      </varlistentry>
238
239      <varlistentry>
240       <term><replaceable class="parameter">tablespace</replaceable></term>
241       <listitem>
242        <para>
243         The tablespace in which to create the index.  If not specified,
244         <xref linkend="guc-default-tablespace"> is consulted, or
245         <xref linkend="guc-temp-tablespaces"> for indexes on temporary
246         tables.
247        </para>
248       </listitem>
249      </varlistentry>
250
251      <varlistentry>
252       <term><replaceable class="parameter">predicate</replaceable></term>
253       <listitem>
254        <para>
255         The constraint expression for a partial index.
256        </para>
257       </listitem>
258      </varlistentry>
259
260     </variablelist>
261
262   <refsect2 id="SQL-CREATEINDEX-storage-parameters">
263    <title id="SQL-CREATEINDEX-storage-parameters-title">Index Storage Parameters</title>
264
265    <para>
266     The <literal>WITH</> clause can specify <firstterm>storage parameters</>
267     for indexes.  Each index method can have its own set of allowed storage
268     parameters.  The built-in index methods all accept a single parameter:
269    </para>
270
271    <variablelist>
272
273    <varlistentry>
274     <term><literal>FILLFACTOR</></term>
275     <listitem>
276      <para>
277       The fillfactor for an index is a percentage that determines how full
278       the index method will try to pack index pages.  For B-trees, leaf pages
279       are filled to this percentage during initial index build, and also
280       when extending the index at the right (largest key values).  If pages
281       subsequently become completely full, they will be split, leading to
282       gradual degradation in the index's efficiency.  B-trees use a default
283       fillfactor of 90, but any value from 10 to 100 can be selected.
284       If the table is static then fillfactor 100 is best to minimize the
285       index's physical size, but for heavily updated tables a smaller
286       fillfactor is better to minimize the need for page splits.  The
287       other index methods use fillfactor in different but roughly analogous
288       ways; the default fillfactor varies between methods.
289      </para>
290     </listitem>
291    </varlistentry>
292
293    </variablelist>
294
295   </refsect2>
296
297   <refsect2 id="SQL-CREATEINDEX-CONCURRENTLY">
298    <title id="SQL-CREATEINDEX-CONCURRENTLY-title">Building Indexes Concurrently</title>
299
300    <indexterm zone="SQL-CREATEINDEX-CONCURRENTLY">
301    <primary>index</primary>
302    <secondary>building concurrently</secondary>
303    </indexterm>
304
305    <para>
306     Creating an index can interfere with regular operation of a database.
307     Normally <productname>PostgreSQL</> locks the table to be indexed against
308     writes and performs the entire index build with a single scan of the
309     table. Other transactions can still read the table, but if they try to
310     insert, update, or delete rows in the table they will block until the
311     index build is finished. This could have a severe effect if the system is
312     a live production database.  Very large tables can take many hours to be
313     indexed, and even for smaller tables, an index build can lock out writers
314     for periods that are unacceptably long for a production system.
315    </para>
316
317    <para>
318     <productname>PostgreSQL</> supports building indexes without locking
319     out writes.  This method is invoked by specifying the
320     <literal>CONCURRENTLY</> option of <command>CREATE INDEX</>.
321     When this option is used,
322     <productname>PostgreSQL</> must perform two scans of the table, and in
323     addition it must wait for all existing transactions that could potentially
324     use the index to terminate.  Thus
325     this method requires more total work than a standard index build and takes
326     significantly longer to complete.  However, since it allows normal
327     operations to continue while the index is built, this method is useful for
328     adding new indexes in a production environment.  Of course, the extra CPU
329     and I/O load imposed by the index creation might slow other operations.
330    </para>
331
332    <para>
333     In a concurrent index build, the index is actually entered into the
334     system catalogs in one transaction, then the two table scans occur in a
335     second and third transaction.
336     If a problem arises while scanning the table, such as a
337     uniqueness violation in a unique index, the <command>CREATE INDEX</>
338     command will fail but leave behind an <quote>invalid</> index. This index
339     will be ignored for querying purposes because it might be incomplete;
340     however it will still consume update overhead. The <application>psql</>
341     <command>\d</> command will mark such an index as <literal>INVALID</>:
342
343 <programlisting>
344 postgres=# \d tab
345        Table "public.tab"
346  Column |  Type   | Modifiers 
347 --------+---------+-----------
348  col    | integer | 
349 Indexes:
350     "idx" btree (col) INVALID
351 </programlisting>
352
353     The recommended recovery
354     method in such cases is to drop the index and try again to perform
355     <command>CREATE INDEX CONCURRENTLY</>.  (Another possibility is to rebuild
356     the index with <command>REINDEX</>.  However, since <command>REINDEX</>
357     does not support concurrent builds, this option is unlikely to seem
358     attractive.)
359    </para>
360
361    <para>
362     Another caveat when building a unique index concurrently is that the
363     uniqueness constraint is already being enforced against other transactions
364     when the second table scan begins.  This means that constraint violations
365     could be reported in other queries prior to the index becoming available
366     for use, or even in cases where the index build eventually fails.  Also,
367     if a failure does occur in the second scan, the <quote>invalid</> index
368     continues to enforce its uniqueness constraint afterwards.
369    </para>
370
371    <para>
372     Concurrent builds of expression indexes and partial indexes are supported.
373     Errors occurring in the evaluation of these expressions could cause
374     behavior similar to that described above for unique constraint violations.
375    </para>
376
377    <para>
378     Regular index builds permit other regular index builds on the
379     same table to occur in parallel, but only one concurrent index build
380     can occur on a table at a time.  In both cases, no other types of schema
381     modification on the table are allowed meanwhile.  Another difference
382     is that a regular <command>CREATE INDEX</> command can be performed within
383     a transaction block, but <command>CREATE INDEX CONCURRENTLY</> cannot.
384    </para>
385   </refsect2>
386  </refsect1>
387
388  <refsect1>
389   <title>Notes</title>
390
391   <para>
392    See <xref linkend="indexes"> for information about when indexes can
393    be used, when they are not used, and in which particular situations
394    they can be useful.
395   </para>
396
397   <para>
398    Currently, only the B-tree, GiST and GIN index methods support
399    multicolumn indexes. Up to 32 fields can be specified by default.
400    (This limit can be altered when building
401    <productname>PostgreSQL</productname>.)  Only B-tree currently
402    supports unique indexes.
403   </para>
404
405   <para>
406    An <firstterm>operator class</firstterm> can be specified for each
407    column of an index. The operator class identifies the operators to be
408    used by the index for that column. For example, a B-tree index on
409    four-byte integers would use the <literal>int4_ops</literal> class;
410    this operator class includes comparison functions for four-byte
411    integers. In practice the default operator class for the column's data
412    type is usually sufficient. The main point of having operator classes
413    is that for some data types, there could be more than one meaningful
414    ordering. For example, we might want to sort a complex-number data
415    type either by absolute value or by real part. We could do this by
416    defining two operator classes for the data type and then selecting
417    the proper class when making an index.  More information about
418    operator classes is in <xref linkend="indexes-opclass"> and in <xref
419    linkend="xindex">.
420   </para>
421
422   <para>
423    For index methods that support ordered scans (currently, only B-tree),
424    the optional clauses <literal>ASC</>, <literal>DESC</>, <literal>NULLS
425    FIRST</>, and/or <literal>NULLS LAST</> can be specified to reverse
426    the normal sort direction of the index.  Since an ordered index can be
427    scanned either forward or backward, it is not normally useful to create a
428    single-column <literal>DESC</> index &mdash; that sort ordering is already
429    available with a regular index.  The value of these options is that
430    multicolumn indexes can be created that match the sort ordering requested
431    by a mixed-ordering query, such as <literal>SELECT ... ORDER BY x ASC, y
432    DESC</>.  The <literal>NULLS</> options are useful if you need to support
433    <quote>nulls sort low</> behavior, rather than the default <quote>nulls
434    sort high</>, in queries that depend on indexes to avoid sorting steps.
435   </para>
436
437   <para>
438    For most index methods, the speed of creating an index is
439    dependent on the setting of <xref linkend="guc-maintenance-work-mem">.
440    Larger values will reduce the time needed for index creation, so long
441    as you don't make it larger than the amount of memory really available,
442    which would drive the machine into swapping.  For hash indexes, the
443    value of <xref linkend="guc-effective-cache-size"> is also relevant to
444    index creation time: <productname>PostgreSQL</productname> will use one
445    of two different hash index creation methods depending on whether the
446    estimated index size is more or less than <varname>effective_cache_size</>.
447    For best results, make sure that this parameter is also set to something
448    reflective of available memory, and be careful that the sum of
449    <varname>maintenance_work_mem</> and <varname>effective_cache_size</> is
450    less than the machine's RAM less whatever space is needed by other
451    programs.
452   </para>
453
454   <para>
455    Use <xref linkend="sql-dropindex" endterm="sql-dropindex-title">
456    to remove an index.
457   </para>
458
459   <para>
460    Prior releases of <productname>PostgreSQL</productname> also had an
461    R-tree index method.  This method has been removed because
462    it had no significant advantages over the GiST method.
463    If <literal>USING rtree</> is specified, <command>CREATE INDEX</>
464    will interpret it as <literal>USING gist</>, to simplify conversion
465    of old databases to GiST.
466   </para>
467  </refsect1>
468
469  <refsect1>
470   <title>Examples</title>
471
472   <para>
473    To create a B-tree index on the column <literal>title</literal> in
474    the table <literal>films</literal>:
475 <programlisting>
476 CREATE UNIQUE INDEX title_idx ON films (title);
477 </programlisting>
478   </para>
479
480   <para>
481    To create an index on the expression <literal>lower(title)</>,
482    allowing efficient case-insensitive searches:
483 <programlisting>
484 CREATE INDEX lower_title_idx ON films ((lower(title)));
485 </programlisting>
486   </para>
487
488   <para>
489    To create an index with non-default sort ordering of nulls:
490 <programlisting>
491 CREATE INDEX title_idx_nulls_low ON films (title NULLS FIRST);
492 </programlisting>
493   </para>
494
495   <para>
496    To create an index with non-default fill factor:
497 <programlisting>
498 CREATE UNIQUE INDEX title_idx ON films (title) WITH (fillfactor = 70);
499 </programlisting>
500   </para>
501
502   <para>
503    To create an index on the column <literal>code</> in the table
504    <literal>films</> and have the index reside in the tablespace
505    <literal>indexspace</>:
506 <programlisting>
507 CREATE INDEX code_idx ON films(code) TABLESPACE indexspace;
508 </programlisting>
509   </para>
510
511 <!--
512 <comment>
513 Is this example correct?
514 </comment>
515   <para>
516    To create a GiST index on a point attribute so that we
517    can efficiently use box operators on the result of the
518    conversion function:
519   <programlisting>
520 CREATE INDEX pointloc
521     ON points USING GIST (point2box(location) box_ops);
522 SELECT * FROM points
523     WHERE point2box(points.pointloc) = boxes.box;
524   </programlisting>
525   </para>
526 -->
527
528   <para>
529    To create an index without locking out writes to the table:
530 <programlisting>
531 CREATE INDEX CONCURRENTLY sales_quantity_index ON sales_table (quantity);
532 </programlisting>
533   </para>
534
535  </refsect1>
536
537  <refsect1>
538   <title>Compatibility</title>
539
540   <para>
541    <command>CREATE INDEX</command> is a
542    <productname>PostgreSQL</productname> language extension.  There
543    are no provisions for indexes in the SQL standard.
544   </para>
545  </refsect1>
546
547  <refsect1>
548   <title>See Also</title>
549
550   <simplelist type="inline">
551    <member><xref linkend="sql-alterindex" endterm="sql-alterindex-title"></member>
552    <member><xref linkend="sql-dropindex" endterm="sql-dropindex-title"></member>
553   </simplelist>
554  </refsect1>
555 </refentry>