此模块实现了一个数据类型 ltree
用于表示存储在分层树状结构中的数据的标签。提供了丰富的用于搜索标签树的功能。
此模块被认为是 “可信的”,也就是说,非超级用户如果对当前数据库具有 CREATE
权限,则可以安装它。
一个 标签 是一个字母数字字符、下划线和连字符的序列。有效的字母数字字符范围取决于数据库区域设置。例如,在 C 区域设置中,允许使用字符 A-Za-z0-9_-
。标签的长度不能超过 1000 个字符。
示例:42
,Personal_Services
一个 标签路径 是零个或多个标签的序列,它们用点分隔,例如 L1.L2.L3
,表示从分层树的根节点到特定节点的路径。标签路径的长度不能超过 65535 个标签。
示例:Top.Countries.Europe.Russia
ltree
模块提供了几种数据类型
ltree
存储标签路径。
lquery
表示用于匹配 ltree
值的类似正则表达式的模式。一个简单的词语匹配路径中的那个标签。星号符号 (*
) 匹配零个或多个标签。这些可以与点连接起来形成一个必须与整个标签路径匹配的模式。例如
foo Match the exact label pathfoo
*.foo.* Match any label path containing the labelfoo
*.foo Match any label path whose last label isfoo
星号符号和简单词语都可以被量化以限制它们可以匹配的标签数量
*{n
} Match exactlyn
labels *{n
,} Match at leastn
labels *{n
,m
} Match at leastn
but not more thanm
labels *{,m
} Match at mostm
labels — same as *{0,m
} foo{n
,m
} Match at leastn
but not more thanm
occurrences offoo
foo{,} Match any number of occurrences offoo
, including zero
在没有显式量化符的情况下,星号符号的默认值是匹配任意数量的标签(即 {,}
),而非星号项的默认值是匹配正好一次(即 {1}
)。
有几种修饰符可以放在非星号 lquery
项的末尾,使其匹配的不仅仅是精确匹配
@ Match case-insensitively, for examplea@
matchesA
* Match any label with this prefix, for examplefoo*
matchesfoobar
% Match initial underscore-separated words
%
的行为有点复杂。它尝试匹配词语而不是整个标签。例如 foo_bar%
匹配 foo_bar_baz
但不匹配 foo_barbaz
。如果与 *
组合使用,前缀匹配将分别应用于每个词语,例如 foo_bar%*
匹配 foo1_bar2_baz
但不匹配 foo1_br2_baz
。
此外,您可以用 |
(OR) 分隔几个可能修改过的非星号项来匹配这些项中的任何一项,并且您可以在非星号组的开头放置 !
(NOT) 来匹配不匹配任何备选方案的任何标签。量化符(如果有)位于组的末尾;它表示对整个组进行一定数量的匹配(即,匹配或不匹配任何备选方案的标签数量)。
这是一个 lquery
的带注释示例
Top.*{0,2}.sport*@.!football|tennis{1,}.Russ*|Spain a. b. c. d. e.
此查询将匹配任何以以下标签开头的标签路径
以标签 Top
开头
并且接下来在以下标签之前有 0 到 2 个标签
以不区分大小写的 sport
前缀开头的标签
然后有一到多个标签,这些标签都不匹配 football
也不匹配 tennis
然后以以 Russ
开头的标签或与 Spain
完全匹配的标签结尾。
ltxtquery
表示用于匹配 ltree
值的类似全文搜索的模式。一个 ltxtquery
值包含词语,这些词语可能在末尾带有修饰符 @
、*
、%
;修饰符与 lquery
中的意义相同。词语可以与 &
(AND)、|
(OR)、!
(NOT) 和圆括号组合使用。与 lquery
的关键区别在于 ltxtquery
匹配词语而不考虑它们在标签路径中的位置。
这是一个 ltxtquery
示例
Europe & Russia*@ & !Transportation
这将匹配包含标签 Europe
和任何以 Russia
(不区分大小写) 开头的标签的路径,但不匹配包含标签 Transportation
的路径。这些词语在路径中的位置无关紧要。此外,当使用 %
时,词语可以匹配到标签中任何用下划线分隔的词语,而不管位置如何。
注意:ltxtquery
允许符号之间存在空格,但 ltree
和 lquery
不允许。
类型 ltree
具有通常的比较运算符 =
、<>
、<
、>
、<=
、>=
。比较按树遍历的顺序进行排序,节点的子节点按标签文本排序。此外,还提供了 表 F.12 中显示的专用运算符。
表 F.12. ltree
运算符
运算符 描述 |
---|
左侧参数是否为右侧参数的祖先(或相等)? |
左侧参数是否为右侧参数的后代(或相等)? |
|
|
|
连接 |
将文本转换为 |
数组是否包含 |
数组是否包含 |
数组是否包含任何与 |
|
数组是否包含任何与 |
返回数组中第一个作为 |
返回数组中第一个作为 |
返回数组中第一个与 |
返回数组中第一个与 |
操作符 <@
、@>
、@
和 ~
具有类似的运算符 ^<@
、^@>
、^@
、^~
,它们的功能相同,只是不使用索引。这些运算符仅用于测试目的。
可用的函数在 表 F.13 中列出。
表 F.13. ltree
函数
ltree
支持多种索引类型,可以加速相应的操作符。
基于 ltree
的 B 树索引:<
、<=
、=
、>=
、>
基于 ltree
的哈希索引:=
基于 ltree
的 GiST 索引(gist_ltree_ops
操作符类):<
、<=
、=
、>=
、>
、@>
、<@
、@
、~
、?
gist_ltree_ops
GiST 操作符类将一组路径标签近似为位图签名。其可选的整型参数 siglen
确定签名的长度(以字节为单位)。默认签名长度为 8 字节。长度必须是 int
对齐的正倍数(在大多数机器上为 4 字节),最大为 2024。更长的签名会导致更精确的搜索(扫描索引的较小部分和更少的堆页面),但代价是索引更大。
使用默认签名长度 8 字节创建此类索引的示例
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (path);
使用签名长度 100 字节创建此类索引的示例
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (path gist_ltree_ops(siglen=100));
基于 ltree[]
的 GiST 索引(gist__ltree_ops
操作符类):ltree[] <@ ltree
、ltree @> ltree[]
、@
、~
、?
gist__ltree_ops
GiST 操作符类与 gist_ltree_ops
工作原理类似,也接受签名长度作为参数。gist__ltree_ops
中 siglen
的默认值为 28 字节。
使用默认签名长度 28 字节创建此类索引的示例
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (array_path);
使用签名长度 100 字节创建此类索引的示例
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (array_path gist__ltree_ops(siglen=100));
注意:此索引类型是有损的。
此示例使用以下数据(也包含在源代码发行版中的文件 contrib/ltree/ltreetest.sql
中)
CREATE TABLE test (path ltree); INSERT INTO test VALUES ('Top'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Science'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy.Astrophysics'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy.Cosmology'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Hobbies'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Hobbies.Amateurs_Astronomy'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Stars'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Galaxies'); INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Astronauts'); CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (path); CREATE INDEX path_idx ON test USING BTREE (path); CREATE INDEX path_hash_idx ON test USING HASH (path);
现在,我们有一个表 test
,其中包含数据描述了以下层次结构
Top / | \ Science Hobbies Collections / | \ Astronomy Amateurs_Astronomy Pictures / \ | Astrophysics Cosmology Astronomy / | \ Galaxies Stars Astronauts
我们可以进行继承
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path <@ 'Top.Science'; path ------------------------------------ Top.Science Top.Science.Astronomy Top.Science.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Astronomy.Cosmology (4 rows)
以下是一些路径匹配示例
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path ~ '*.Astronomy.*'; path ----------------------------------------------- Top.Science.Astronomy Top.Science.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Astronomy.Cosmology Top.Collections.Pictures.Astronomy Top.Collections.Pictures.Astronomy.Stars Top.Collections.Pictures.Astronomy.Galaxies Top.Collections.Pictures.Astronomy.Astronauts (7 rows) ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path ~ '*[email protected].*'; path ------------------------------------ Top.Science.Astronomy Top.Science.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Astronomy.Cosmology (3 rows)
以下是一些全文搜索示例
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path @ 'Astro*% & !pictures@'; path ------------------------------------ Top.Science.Astronomy Top.Science.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Astronomy.Cosmology Top.Hobbies.Amateurs_Astronomy (4 rows) ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path @ 'Astro* & !pictures@'; path ------------------------------------ Top.Science.Astronomy Top.Science.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Astronomy.Cosmology (3 rows)
使用函数构造路径
ltreetest=> SELECT subpath(path,0,2)||'Space'||subpath(path,2) FROM test WHERE path <@ 'Top.Science.Astronomy'; ?column? ------------------------------------------ Top.Science.Space.Astronomy Top.Science.Space.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Space.Astronomy.Cosmology (3 rows)
我们可以通过创建一个在路径中指定位置插入标签的 SQL 函数来简化此操作
CREATE FUNCTION ins_label(ltree, int, text) RETURNS ltree AS 'select subpath($1,0,$2) || $3 || subpath($1,$2);' LANGUAGE SQL IMMUTABLE; ltreetest=> SELECT ins_label(path,2,'Space') FROM test WHERE path <@ 'Top.Science.Astronomy'; ins_label ------------------------------------------ Top.Science.Space.Astronomy Top.Science.Space.Astronomy.Astrophysics Top.Science.Space.Astronomy.Cosmology (3 rows)
ltree_plpython3u
扩展为 PL/Python 的 ltree
类型提供了转换功能。如果在创建函数时安装并指定,ltree
值将映射到 Python 列表。(反向操作目前不支持。)
强烈建议将转换扩展安装在与 ltree
相同的模式中。否则,如果转换扩展的模式包含由恶意用户定义的对象,则存在安装时的安全隐患。
所有工作均由 Teodor Sigaev (<[email protected]>
) 和 Oleg Bartunov (<[email protected]>
) 完成。有关更多信息,请参阅 http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/。作者感谢 Eugeny Rodichev 的宝贵讨论。欢迎提出意见和错误报告。
如果您在文档中发现任何不正确的内容、与您对特定功能的体验不符或需要进一步说明,请使用 此表格 报告文档问题。