E.45. rum
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E.45. rum

E.45.1. 介绍
E.45.2. 常用操作符和函数
E.45.3. 操作符类

E.45.1. 介绍

rum 模块提供了使用 RUM 索引的方法。它基于 GIN 访问方法代码实现。

GIN 索引允许使用 tsvector 和 tsquery 类型进行快速全文搜索。但是，使用 GIN 索引进行全文搜索存在几个问题：

  • 排序慢。需要词元的位置信息才能进行排序。 GIN 索引不存储词元的位置。因此，在索引扫描之后，我们需要进行额外的堆扫描来检索词元的位置。

  • 使用 GIN 索引进行短语搜索较慢。这个问题与上一个问题有关。执行短语搜索需要位置信息。

  • 按时间戳排序慢。 GIN 索引无法在词元中存储某些相关信息。因此需要执行额外的堆扫描。

RUM 通过在 posting 树中存储附加信息来解决这些问题。例如，词元的位置信息或时间戳。

RUM 的缺点是它的构建和插入时间比 GIN 慢。这是因为我们需要存储键之外的附加信息，并且 RUM 使用通用 WAL 记录。

E.45.2. 常用操作符和函数

rum 模块提供了以下操作符。

操作符返回值描述
tsvector <=> tsqueryfloat4返回 tsvector 和 tsquery 之间的距离。
timestamp <=> timestampfloat8返回两个时间戳之间的距离。
timestamp <=| timestampfloat8仅返回左侧时间戳的距离。
timestamp |=> timestampfloat8仅返回右侧时间戳的距离。

最后三个操作也适用于以下类型：timestamptz、int2、int4、int8、float4、float8、money 和 oid。

E.45.3. 操作符类

rum 提供了以下操作符类。

E.45.3.1. rum_tsvector_ops

适用类型：tsvector

该操作符类存储了带有位置信息的 tsvector 词元。支持使用 <=> 操作符进行排序和前缀搜索。下面是一个示例。

假设我们有以下表： 

CREATE TABLE test_rum(t text, a tsvector);

CREATE TRIGGER tsvectorupdate
BEFORE UPDATE OR INSERT ON test_rum
FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE tsvector_update_trigger('a', 'pg_catalog.english', 't');

INSERT INTO test_rum(t) VALUES ('The situation is most beautiful');
INSERT INTO test_rum(t) VALUES ('It is a beautiful');
INSERT INTO test_rum(t) VALUES ('It looks like a beautiful place');

要创建 rum 索引，我们需要创建一个扩展： 

CREATE EXTENSION rum;

然后我们可以创建新的索引： 

CREATE INDEX rumidx ON test_rum USING rum (a rum_tsvector_ops);

我们可以执行以下查询： 

SELECT t, a <=> to_tsquery('english', 'beautiful | place') AS rank
    FROM test_rum
    WHERE a @@ to_tsquery('english', 'beautiful | place')
    ORDER BY a <=> to_tsquery('english', 'beautiful | place');
                t                |  rank
---------------------------------+---------
 It looks like a beautiful place | 8.22467
 The situation is most beautiful | 16.4493
 It is a beautiful               | 16.4493
(3 rows)

SELECT t, a <=> to_tsquery('english', 'place | situation') AS rank
    FROM test_rum
    WHERE a @@ to_tsquery('english', 'place | situation')
    ORDER BY a <=> to_tsquery('english', 'place | situation');
                t                |  rank
---------------------------------+---------
 The situation is most beautiful | 16.4493
 It looks like a beautiful place | 16.4493
(2 rows)

E.45.3.2. rum_tsvector_hash_ops

适用类型：tsvector

该操作符类存储带有位置信息的 tsvector 词元的哈希值。支持使用 <=> 操作符进行排序。但是，它不支持前缀搜索。

E.45.3.3. rum_TYPE_ops

适用类型：int2、int4、int8、float4、float8、money、oid、time、timetz、date、interval、macaddr、inet、cidr、text、varchar、char、bytea、bit、varbit、numeric、timestamp、timestamptz

支持的操作：对于所有类型，支持 <、<=、=、>=、 >，对于 int2、int4、int8、float4、float8、money、oid、timestamp 和 timestamptz 类型，还支持 <=>、<=| 和 |=>。

支持使用 <=>、<=| 和 |=> 操作符进行排序。可以与 rum_tsvector_addon_ops、rum_tsvector_hash_addon_ops 和 rum_anyarray_addon_ops 操作符类一起使用。

E.45.3.4. rum_tsvector_addon_ops

适用类型：tsvector

该操作符类可以使用模块支持的任何字段存储带有位置信息的 tsvector 词元。下面是一个示例。

假设我们有以下表： 

CREATE TABLE tsts (id int, t tsvector, d timestamp);

\copy tsts from 'rum/data/tsts.data'

CREATE INDEX tsts_idx ON tsts USING rum (t rum_tsvector_addon_ops, d)
    WITH (attach = 'd', to = 't');

现在我们可以执行以下查询： 

EXPLAIN (costs off)
    SELECT id, d, d <=> '2016-05-16 14:21:25' FROM tsts WHERE t @@ 'wr&qh' ORDER BY d <=> '2016-05-16 14:21:25' LIMIT 5;
                                    QUERY PLAN
-----------------------------------------------------------------------------------
 Limit
   ->  Index Scan using tsts_idx on tsts
         Index Cond: (t @@ '''wr'' & ''qh'''::tsquery)
         Order By: (d <=> 'Mon May 16 14:21:25 2016'::timestamp without time zone)
(4 rows)

SELECT id, d, d <=> '2016-05-16 14:21:25' FROM tsts WHERE t @@ 'wr&qh' ORDER BY d <=> '2016-05-16 14:21:25' LIMIT 5;
 id  |                d                |   ?column?
-----+---------------------------------+---------------
 355 | Mon May 16 14:21:22.326724 2016 |      2.673276
 354 | Mon May 16 13:21:22.326724 2016 |   3602.673276
 371 | Tue May 17 06:21:22.326724 2016 |  57597.326724
 406 | Wed May 18 17:21:22.326724 2016 | 183597.326724
 415 | Thu May 19 02:21:22.326724 2016 | 215997.326724
(5 rows)

警告： 当使用传递引用附加信息的排序创建索引时，目前的 RUM 存在错误行为。这是因为 posting 树具有固定长度的右边界和固定长度的非叶 posting 项。不允许创建这样的索引。

E.45.3.5. rum_tsvector_hash_addon_ops

适用类型：tsvector

该操作符类可以使用模块支持的任何字段存储带有位置信息的 tsvector 词元的哈希值。

不支持前缀搜索。

E.45.3.6. rum_tsquery_ops

适用类型：tsquery

将查询树的分支存储在附加信息中。例如，我们有以下表： 

CREATE TABLE query (q tsquery, tag text);

INSERT INTO query VALUES ('supernova & star', 'sn'),
    ('black', 'color'),
    ('big & bang & black & hole', 'bang'),
    ('spiral & galaxy', 'shape'),
    ('black & hole', 'color');

CREATE INDEX query_idx ON query USING rum(q);

现在我们可以执行以下快速查询： 

SELECT * FROM query
    WHERE to_tsvector('black holes never exists before we think about them') @@ q;
        q         |  tag
------------------+-------
 'black'          | color
 'black' & 'hole' | color
(2 rows)

E.45.3.7. rum_anyarray_ops

对于类型：anyarray

此操作符类使用数组的长度存储anyarray元素。 支持运算符&&，@>，<@， =，%。使用<=>运算符进行排序。 例如，我们有以下表： 

CREATE TABLE test_array (i int2[]);

INSERT INTO test_array VALUES ('{}'), ('{0}'), ('{1,2,3,4}'), ('{1,2,3}'), ('{1,2}'), ('{1}');

CREATE INDEX idx_array ON test_array USING rum (i rum_anyarray_ops);

现在我们可以使用索引扫描执行查询： 

SET enable_seqscan TO off;

EXPLAIN (COSTS OFF) SELECT * FROM test_array WHERE i && '{1}' ORDER BY i <=> '{1}' ASC;
                QUERY PLAN
------------------------------------------
 Index Scan using idx_array on test_array
   Index Cond: (i && '{1}'::smallint[])
   Order By: (i <=> '{1}'::smallint[])
(3 rows

SELECT * FROM test_array WHERE i && '{1}' ORDER BY i <=> '{1}' ASC;
     i
-----------
 {1}
 {1,2}
 {1,2,3}
 {1,2,3,4}
(4 rows)

E.45.3.8. rum_anyarray_addon_ops

对于类型：anyarray

此操作符类使用模块支持的任何字段存储anyarray元素。

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