三言兩語說透設(shè)計(jì)模式的藝術(shù)-簡單工廠模式
一、寫在前面工廠模式是最常見的一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，通常說的工廠模式指的是工廠方法模式，是使用頻率最高的工廠模式。簡單工廠模式又稱為靜態(tài)工廠方法模式，不屬于GoF 23種設(shè)計(jì)
如果要檢查某些索引是否有助于一個(gè)或多個(gè)查詢，則 HypoPG 非常有用。因此，您應(yīng)該已經(jīng)知道需要優(yōu)化哪些查詢，以及要嘗試哪些索引。
此外，HypoPG 將要?jiǎng)?chuàng)建的假設(shè)索引不會(huì)存儲(chǔ)在任何系統(tǒng)表中，而是存儲(chǔ)在您連接的私有內(nèi)存中。因此，它不會(huì)使任何表出現(xiàn)膨脹，也不會(huì)影響任何并發(fā)連接。
此外，由于假設(shè)索引實(shí)際上并不存在，因此 HypoPG 僅能確保在使用簡單的 EXPLAIN 語句（不帶 ANALYZE 選項(xiàng)）時(shí)會(huì)使用它們。
跟任何其他擴(kuò)展一樣，您必須將其安裝在希望能夠使用它的所有數(shù)據(jù)庫上。只需用一個(gè)有足夠權(quán)限的用戶，連接到要安裝 HypoPG 的數(shù)據(jù)庫上，執(zhí)行以下查詢即可完成：
CREATE EXTENSION hypopg;現(xiàn)在就可以使用 HypoPG 了。您可以使用 psql 輕松地檢查擴(kuò)展是否存在：
/dx List of installed extensions Name | Version | Schema | Description---------+---------+------------+------------------------------------- hypopg | 1.1.0 | public | Hypothetical indexes for PostgreSQL plpgsql | 1.0 | pg_catalog | PL/pgSQL procedural language(2 rows)如您所見，已安裝了 hypopg 版本 1.1.0。如果需要使用純 SQL 進(jìn)行檢查，請(qǐng)參考 pg_extension 表文檔。
以下是可用的配置參數(shù)（GUC），并且可以交互式更改：
? hypopg.enabled:默認(rèn)為on。使用此參數(shù)可全局啟用或禁用 HypoPG。禁用 HypoPG 后，任何假設(shè)索引都不會(huì)被使用，但不會(huì)刪除定義的假設(shè)索引。
? hypopg.use_real_oids:默認(rèn)為off。默認(rèn)情況下，HypoPG 不會(huì)使用 “真實(shí)的” 對(duì)象標(biāo)識(shí)符，而是從 ~ 14000 / 16384（分別是低于 FirstNormalObjectId 的最低未使用的 oid 和 FirstNormalObjectId）范圍內(nèi)借用標(biāo)識(shí)符，這些標(biāo)識(shí)符由 PostgreSQL 保留，以備將來在未來的版本中使用。這不會(huì)造成任何問題，因?yàn)榭捎梅秶窃谶B接首次使用 HypoPG 時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算的，并且還有可以應(yīng)用在備用服務(wù)器上的優(yōu)勢(shì)。但缺點(diǎn)是，您不能同時(shí)擁有大約 2500 個(gè)假設(shè)索引，并且一旦已經(jīng)創(chuàng)建了超出最多數(shù)目的對(duì)象，創(chuàng)建新的假設(shè)索引會(huì)變得非常慢，一直到hypopg_reset()被調(diào)用。如果這些缺點(diǎn)有問題，您可以啟用此參數(shù)。然后，HypoPG 將要求提供真實(shí)的對(duì)象標(biāo)識(shí)符，這將需要獲取更多鎖，并且不會(huì)在備用服務(wù)器工作，但允許使用所有可用的對(duì)象標(biāo)識(shí)符。請(qǐng)注意，切換此參數(shù)不需要重置已經(jīng)定義的假設(shè)索引，兩者可以同時(shí)共存。
支持以下訪問方式：
? btree
? brin
? hash（需要 PostgreSQL 10 或更高版本）
? bloom（需要安裝 bloom 擴(kuò)展）
注意：使用 HypoPG 需要對(duì) EXPLAIN 命令有一定的了解。如果您需要有關(guān)此命令的更多信息，可以查看官方文檔。另外也還有很多非常好的資源。
為了清楚起見，讓我們使用一個(gè)非常簡單的測(cè)試用例，看看它是如何工作的：
CREATE TABLE hypo (id integer, val text);INSERT INTO hypo SELECT i, 'line ' || i FROM generate_series(1, 100000) i;VACUUM ANALYZE hypo;此表沒有任何索引。假設(shè)我們要檢查索引是否有助于簡單的查詢。首先，讓我們看看它的表現(xiàn)：
EXPLAIN SELECT val FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN-------------------------------------------------------- Seq Scan on hypo (cost=0.00..1791.00 rows=1 width=14) Filter: (id = 1)(2 rows)由于表上不存在索引，因此使用了普通的順序掃描。在 id 列上創(chuàng)建一個(gè)簡單 btree 索引，應(yīng)該有助于此查詢。讓我們來看看 HypoPG。函數(shù) hypopg_create_index() 可接受任何標(biāo)準(zhǔn)的 CREATE INDEX 語句（傳遞給此函數(shù)的任何其他語句都會(huì)被忽略），并為每個(gè)語句創(chuàng)建一個(gè)假設(shè)索引：
SELECT * FROM hypopg_create_index('CREATE INDEX ON hypo (id)'); indexrelid | indexname------------+---------------------- 18284 | <18284>btree_hypo_id(1 row)該函數(shù)返回兩列：
? 假設(shè)索引的對(duì)象標(biāo)識(shí)符
? 生成的假設(shè)索引名稱
我們可以再次運(yùn)行 EXPLAIN，來查看 PostgreSQL 是否會(huì)使用這個(gè)索引：
EXPLAIN SELECT val FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN---------------------------------------------------------------------------------- Index Scan using <18284>btree_hypo_id on hypo (cost=0.04..8.06 rows=1 width=10) Index Cond: (id = 1)(2 rows)是的，PostgreSQL 會(huì)使用這樣的索引。為了確定，讓我們檢查下實(shí)際運(yùn)行查詢的時(shí)候，假設(shè)索引不會(huì)被用到：
EXPLAIN ANALYZE SELECT val FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN--------------------------------------------------------------------------------------------------- Seq Scan on hypo (cost=0.00..1791.00 rows=1 width=10) (actual time=0.046..46.390 rows=1 loops=1) Filter: (id = 1) Rows Removed by Filter: 99999 Planning time: 0.160 ms Execution time: 46.460 ms(5 rows)這就是創(chuàng)建假設(shè)索引并查看 PostgreSQL 是否會(huì)使用此類索引的全部內(nèi)容。
還有一些其他的很方便的函數(shù)和視圖：
? hypopg_list_indexes：列出已創(chuàng)建的所有假設(shè)索引的視圖
SELECT * FROM hypopg_list_indexes; indexrelid | index_name | schema_name | table_name | am_name------------+-----------------------+-------------+------------+--------- 18284 | <18284>btree_hypo_id | public | hypo | btree(1 row)? **hypopg()**：采用和 pg_index 相同的格式，列出所有已創(chuàng)建的假設(shè)索引的函數(shù)
SELECT * FROM hypopg(); indexname | indexrelid | indrelid | innatts | indisunique | indkey | indcollation | indclass | indoption | indexprs | indpred | amid----------------------+------------+----------+---------+-------------+--------+--------------+----------+-----------+----------+---------+------ <18284>btree_hypo_id | 13543 | 18122 | 1 | f | 1 | 0 | 1978 | <NULL> | <NULL> | <NULL> | 403(1 row)? **hypopg_get_indexdef(oid)**：列出 CREATE INDEX 語句的函數(shù)，該語句可用于重新創(chuàng)建存儲(chǔ)的假設(shè)索引
SELECT index_name, hypopg_get_indexdef(indexrelid) FROM hypopg_list_indexes; index_name | hypopg_get_indexdef-----------------------+---------------------------------------------- <18284>btree_hypo_id | CREATE INDEX ON public.hypo USING btree (id)(1 row)? **hypopg_relation_size(oid)**：用于估計(jì)一個(gè)假設(shè)索引的大小的函數(shù)：
SELECT index_name, pg_size_pretty(hypopg_relation_size(indexrelid)) FROM hypopg_list_indexes; index_name | pg_size_pretty-----------------------+---------------- <18284>btree_hypo_id | 2544 kB(1 row)? **hypopg_drop_index(oid)**：用于刪除指定假設(shè)索引的函數(shù)
? **hypopg_reset()**：用于刪除所有假設(shè)索引的函數(shù)
您可以假設(shè)性隱藏現(xiàn)有索引和假設(shè)索引。如果要按照文檔中的說明對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，則應(yīng)首先使用 hypopg_reset() 清除任何其他假設(shè)索引的影響。
舉個(gè)簡單的例子，讓我們考慮兩個(gè)索引：
SELECT hypopg_reset();CREATE INDEX ON hypo(id);CREATE INDEX ON hypo(id, val);EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN---------------------------------------------------------------------------------- Index Only Scan using hypo_id_val_idx on hypo (cost=0.29..8.30 rows=1 width=13) Index Cond: (id = 1)(2 rows)查詢計(jì)劃現(xiàn)在正使用 hypo_id_val_idx 索引。
? **hypopg_hide_index(oid)**：允許您使用 EXPLAIN 輸出中的索引 OID 來隱藏索引的函數(shù)。如果索引已成功隱藏，則返回 true，否則返回 false。
SELECT hypopg_hide_index('hypo_id_val_idx'::REGCLASS); hypopg_hide_index------------------- t(1 row)EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN------------------------------------------------------------------------- Index Scan using hypo_id_idx on hypo (cost=0.29..8.30 rows=1 width=13) Index Cond: (id = 1)(2 rows)例如，假設(shè)查詢計(jì)劃當(dāng)前正在使用 hypo_id_val_idx 索引。若要繼續(xù)測(cè)試，請(qǐng)使用 hypopg_hide_index(oid) 函數(shù)隱藏另一個(gè)索引。
SELECT hypopg_hide_index('hypo_id_idx'::REGCLASS); hypopg_hide_index------------------- t(1 row)EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN------------------------------------------------------- Seq Scan on hypo (cost=0.00..180.00 rows=1 width=13) Filter: (id = 1)(2 rows)? **hypopg_unhide_index(oid)**：使用其 OID 還原 EXPLAIN 輸出中以前隱藏的索引的函數(shù)。如果索引已成功還原，則返回 true，否則返回 false。
SELECT hypopg_unhide_index('hypo_id_idx'::regclass); hypopg_unhide_index------------------- t(1 row)EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN------------------------------------------------------------------------- Index Scan using hypo_id_idx on hypo (cost=0.29..8.30 rows=1 width=13) Index Cond: (id = 1)(2 rows)? **hypopg_unhide_all_index()**：恢復(fù)所有隱藏的索引，并返回 void 的函數(shù)。
? **hypopg_hidden_indexes()**：返回所有隱藏的索引的 OID 列表的函數(shù)。
SELECT * FROM hypopg_hidden_indexes(); indexid--------- 526604(1 rows)? hypopg_hidden_indexes：返回所有隱藏的索引的格式化列表的視圖。
SELECT * FROM hypopg_hidden_indexes; indexrelid | index_name | schema_name | table_name | am_name | is_hypo-------------+----------------------+-------------+------------+---------+--------- 526604 | hypo_id_val_idx | public | hypo | btree | f(1 rows)注意：假設(shè)索引也是可以隱藏的。
SELECT hypopg_create_index('CREATE INDEX ON hypo(id)'); hypopg_create_index------------------------------ (12659,<12659>btree_hypo_id)(1 row)EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN------------------------------------------------------------------------------------ Index Scan using "<12659>btree_hypo_id" on hypo (cost=0.04..8.05 rows=1 width=13) Index Cond: (id = 1)(2 rows)現(xiàn)在該假設(shè)索引正在被使用，我們可以嘗試隱藏它，以查看更改：
SELECT hypopg_hide_index(12659); hypopg_hide_index------------------- t(1 row)EXPLAIN SELECT * FROM hypo WHERE id = 1; QUERY PLAN------------------------------------------------------------------------- Index Scan using hypo_id_idx on hypo (cost=0.29..8.30 rows=1 width=13) Index Cond: (id = 1)(2 rows)SELECT * FROM hypopg_hidden_indexes; indexrelid | index_name | schema_name | table_name | am_name | is_hypo-------------+----------------------+-------------+------------+---------+--------- 12659 | <12659>btree_hypo_id | public | hypo | btree | t 526604 | hypo_id_val_idx | public | hypo | btree | f(2 rows)注意：如果假設(shè)索引已被隱藏，則在使用 hypopg_drop_index(oid) 或 hypopg_reset() 刪除該索引時(shí)，它將自動(dòng)取消隱藏。
SELECT hypopg_drop_index(12659);SELECT * FROM hypopg_hidden_indexes; indexrelid | index_name | schema_name | table_name | am_name | is_hypo-------------+----------------------+-------------+------------+---------+--------- 526604 | hypo_id_val_idx | public | hypo | btree | f(2 rows)
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