使用相似Postgres模糊自连接查询提高性能

时间:2015-03-25 20:21:21

标签: performance postgresql duplicate-removal self-join trigram

我正在尝试运行一个将表连接到自身的查询,并进行模糊字符串比较(使用trigram比较)以查找可能的公司名称匹配。我的目标是返回记录,其中一个记录的公司名称(ref_name字段)的三元组相似性与另一个记录的公司名称相匹配。目前,我的阈值设置为0.9,因此它只会带回很可能包含类似字符串的匹配。

我知道自联接本质上可以导致许多比较,但我希望尽我所能优化我的查询。我不需要即时获得结果,但目前我运行的查询需要11个小时才能运行。

我在Ubuntu 12.04服务器上运行Postgres 9.2。我不知道ref_name字段的最大长度(字段I' m匹配)是什么,因此我将其设置为varchar(300)。我想知道将它设置为文本类型可能会影响性能,或者是否有更好的字段类型可用于加速性能。我的LC_CTYPELC_COLLATE语言区域设置为"en_US.UTF-8"

我运行查询的表总共包含大约160万条记录,但是我需要运行11小时的查询就是其中的一小部分(大约100k)。

表格结构:

CREATE TABLE ref_name (
  ref_name_id integer,
  ref_name character varying(300),
  ref_name_type character varying(2),
  name_display text,
  load_date timestamp without time zone
)

索引:

CREATE INDEX ref_name_ref_name_trigram_idx ON ref_name
  USING gist (ref_name COLLATE pg_catalog."default" gist_trgm_ops);

CREATE INDEX ref_name_ref_name_trigram_idx_1 ON ref_name
  USING gist (ref_name COLLATE pg_catalog."default" gist_trgm_ops)
  WHERE ref_name_type::text = 'E'::text;

CREATE INDEX ref_name_ref_name_e_idx ON ref_name
  USING btree (ref_name COLLATE pg_catalog."default")
  WHERE ref_name_type::text = 'E'::text;

查询:

select a.ref_name_id as name_id,a.ref_name AS name,
  a.name_display AS name_display,b.ref_name_id AS matched_name_id,
  b.ref_name AS matched_name,b.name_display AS matched_name_display
from ref_name a
JOIN ref_name b
 ON a.ref_name_id<>b.ref_name_id
 AND a.ref_name_id>b.ref_name_id
 AND a.ref_name % b.ref_name
WHERE 
 a.ref_name ~>=~ 'A' and a.ref_name ~<~'B'
 AND b.ref_name ~>=~ 'A' and b.ref_name ~<~'B'
 AND a.ref_name_type='E'
 AND b.ref_name_type='E'

解释计划:

"Nested Loop  (cost=0.00..8560728.16 rows=3598470 width=96)"
"  ->  Seq Scan on ref_name a  (cost=0.00..96556.12 rows=103901 width=48)"
"        Filter: (((ref_name)::text ~>=~ 'A'::text) AND ((ref_name)::text ~<~ 'B'::text) AND ((ref_name_type)::text = 'E'::text))"
"  ->  Index Scan using ref_name_ref_name_trigram_idx_1 on ref_name b  (cost=0.00..80.41 rows=35 width=48)"
"        Index Cond: ((a.ref_name)::text % (ref_name)::text)"
"        Filter: (((ref_name)::text ~>=~ 'A'::text) AND ((ref_name)::text ~<~ 'B'::text) AND (a.ref_name_id <> ref_name_id) AND (a.ref_name_id > ref_name_id))"

以下是一些示例记录:

1652632;"A 123 SYSTEMS";"E";"A 123 SYSTEMS INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652633;"A123 SYSTEMS";"E";"A123 SYSTEMS INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652640;"A 1 ACCOUSTICS";"E";"A-1 ACCOUSTICS";"2014-11-14 00:00:00"
1652641;"A 1 ACOUSTICS";"E";"A-1 ACOUSTICS";"2014-11-14 00:00:00"
1652642;"A1 ACOUSTICS";"E";"A1 ACOUSTICS INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652650;"A 1 A ELECTRICAL";"E";"A-1 A ELECTRICAL INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652651;"A 1 A ELECTRICIAN";"E";"A 1 A ELECTRICIAN INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652652;"A 1A ELECTRICIAN";"E";"A 1A ELECTRICIAN INC";"2014-11-14 00:00:00"
1652653;"A1 A ELECTRICIAN";"E";"A1 A ELECTRICIAN INC";"2014-11-14 00:00:00"
1691270;"ALBERT GARLATTI";"E";"ALBERT GARLATTI";"2014-11-14 00:00:00"
1691271;"ALBERT GARLATTI CONSTRUCTION";"E";"ALBERT GARLATTI CONSTRUCTION CO";"2014-11-14 00:00:00"
1680892;"AG HOG PITTSBURGH";"E";"AG-HOG PITTSBURGH CO INC";"2014-11-14 00:00:00"
1680893;"AGHOG PITTSBURGH";"E";"AGHOG PITTSBURGH CO";"2014-11-14 00:00:00"
1680928;"AGILE PURSUITS FRACHISING";"E";"AGILE PURSUITS FRACHISING INC";"2014-11-14 00:00:00"
1680929;"AGILE PURSUITS FRANCHISING";"E";"AGILE PURSUITS FRANCHISING INC";"2014-11-14 00:00:00"
1680956;"AGING COMMUNITY COORDINATED ENTERPRISES & SUPPORT";"E";"AGING COMMUNITY COORDINATED ENTERPRISES & SUPPORT";"2014-11-14 00:00:00"
1680957;"AGING COMMUNITY COORDINATED ENTERPRISES & SUPPORTI";"E";"AGING COMMUNITY COORDINATED ENTERPRISES & SUPPORTI";"2014-11-14 00:00:00"

正如你所看到的,我创建了一个gist trigram索引来加快速度(到目前为止尝试了两种不同的类型进行比较)。有没有人对如何提高此查询的性能以及从11小时内将其降低到更易于管理的问题有任何建议?最后,我想在整个表上运行此查询来比较记录,而不仅仅是这个小子集。

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

指数

部分GiST指数是好的,我至少会测试这些额外的两个指数:

GIN指数:

CREATE INDEX ref_name_trgm_gin_idx ON ref_name
USING gin (ref_name gin_trgm_ops)
WHERE ref_name_type = 'E';

这可能会也可能不会使用。如果升级到Postgres 9.4,可能会更好,因为GIN索引有了重大改进。

varchar_pattern_ops索引:

CREATE INDEX ref_name_pattern_ops_idx
ON ref_name (ref_name varchar_pattern_ops)
WHERE ref_name_type = 'E';

查询

在查询所有行的所有行时,此查询的核心问题是您遇到了与 O(N²)的交叉连接。对于大量的行,性能变得难以忍受。你似乎很清楚这种动态。辩护是限制可能的组合。你已朝这个方向迈出了一步,限制了相同的第一个字母。

这里一个非常好的选择是建立在最近邻居搜索的 GiST索引的特殊人才之上。此查询技术有hint in the manual

  

这可以通过GiST索引非常有效地实现,但不能通过   GIN索引。当它只有一个时,它通常会击败第一个配方   需要少量最接近的匹配。

GIN索引仍可能另外使用GiST索引。你必须权衡成本和收益。在9.4之前的版本中坚持使用一个大索引可能会更便宜。但它在第9.4页中可能是值得的。

Postgres 9.2

使用相关子查询替换尚未存在的缺失LATERAL联接:

SELECT a.*
     , b.ref_name     AS match_name
     , b.name_display AS match_name_display
FROM  (
   SELECT ref_name_id
        , ref_name
        , name_display
        , (SELECT ref_name_id AS match_name_id
           FROM   ref_name b
           WHERE  ref_name_type = 'E'
           AND    ref_name ~~ 'A%'
           AND    ref_name_id > a.ref_name_id
           AND    ref_name % a.ref_name
           ORDER  BY ref_name <-> a.ref_name
           LIMIT  1                                -- max. 1 best match
          )
   FROM   ref_name a
   WHERE  ref_name ~~ 'A%'
   AND    ref_name_type = 'E'
   ) a
JOIN   ref_name b ON b.ref_name_id = a.match_name_id
ORDER  BY 1;

显然,这也需要ref_name_id上的索引,它通常应该是PK,因此会自动编入索引。

我在SQL Fiddle中添加了另外两个变体

Postgres 9.3 +

使用LATERAL联接来匹配要设置的集合。与此相关答案中的 2a 章节类似:

SELECT a.ref_name_id
     , a.ref_name
     , a.name_display
     , b.ref_name_id  AS match_name_id
     , b.ref_name     AS match_name
     , b.name_display AS match_name_display
FROM   ref_name a
,   LATERAL (
   SELECT b.ref_name_id, b.ref_name, b.name_display
   FROM   ref_name b
   WHERE  b.ref_name ~~ 'A%'
   AND    b.ref_name_type = 'E'
   AND    a.ref_name_id < b.ref_name_id
   AND    a.ref_name % b.ref_name  -- also enforce min. similarity
   ORDER  BY a.ref_name <-> b.ref_name
   LIMIT  10                                -- max. 10 best matches
   ) b
WHERE  a.ref_name ~~ 'A%'   -- you can extend the search
AND    a.ref_name_type = 'E'
ORDER  BY 1;

SQL Fiddle所有变体与您在案例之后建模的40k行的原始查询进行比较。

查询比你小提琴中的原作快2到5倍。而且我希望它们可以更好地扩展并拥有数百万行。你必须测试。

b中的匹配搜索扩展到所有行(同时将a中的候选限制为合理数量)也相当便宜。我为小提琴添加了另外两个变体。

除此之外:我使用text代替varchar运行了所有测试,但这不应该有所作为。

基础知识和链接: