「もうMATERIALIZED VIEWの挙動でやきもきしない」 9.4での設定・運用の改善：PostgreSQLガイダンス（2）（3/4 ページ）

PostgreSQL 9.4の新機能のうち、postgresql.auto.confを使った設定変更の方法や、pg_prewarm、 MATERIALIZED VIEWのCONCURRENTLYオプションなど、主にPostgreSQL環境を運用する際に関係する改善点を中心に紹介します。

[高塚遥，SRA OSS, Inc.]

マテリアライズドビューのロック待ち軽減

　一つ前のメジャーリリースであるPostgreSQL 9.3から、マテリアライズドビュー機能が導入されました。マテリアライズドビューとは、検索結果を記憶しておく機能を持ったビューです。

　時間が掛かる集計処理などに、通常のビューの代わりに適用して、検索処理の負荷を節約するといった使い方がされます。このとき、記憶されている検索結果を更新するには、明示的にREFRESH MATERIALIZED VIEWコマンドを実行する必要がありました。

9.3のマテリアライズドビューの大きな問題

　PostgreSQL 9.3のマテリアライズドビュー実装では、ここに一つ問題がありました。REFRESH MATERIALIZED VIEWコマンドは、対象のマテリアライズドビューに対して、AccessExclusiveという、最も強いモードのテーブルロックを取得してしまうのです。その結果、リフレッシュ処理途中のマテリアライズドビューに対するSELECTコマンドは、リフレッシュが終わるまで待たされてしまいます。

　リフレッシュが短時間で終わるならばよいですが、長時間を要するケースでは、マテリアライズドビューを参照する処理が長く待たされてしまい、問題になります。そもそも実行に時間が掛かるSELECTコマンドであったからこそ、マテリアライズドビューにしたかったはずなので、これでは本末転倒になってしまうわけです。

ゆるやかロックを許容するCONCURRENTLYオプション

　そこで、PostgreSQL 9.4ではREFRESH MATERIALIZED VIEWコマンドにCONCURRENTLYという、リフレッシュ中にもアクセス可能にするオプションが追加されました。このコマンドオプションはExclusiveという、一段階弱いモードのロックしか取得しません。このため、対象マテリアライズドビューに平行してSELECTコマンドを実行できます。リフレッシュ中に実行されたSELECT命令には、以前のデータが返ります。

　CONCURRENTLYオプションを使うには、マテリアライズドビューに対する主キーやユニークインデックスが少なくとも一つ定義されている必要があります。

　以下に使用例を示します。

db1=# CREATE MATERIALIZED VIEW mv_date_sales_ammount AS
      SELECT to_char(ts, 'YYYY-MM-DD')::date as date, sum(ammount)
      FROM t_sales GROUP BY date;
 ⇒ タイムスタンプ ts、売上金額 ammount のカラムを持つ、
    テーブル t_sales にマテリアライズドビューを定義
db1=# CREATE UNIQUE INDEX ON mv_date_sales_ammount (date);
 ⇒ ユニークインデックスを作成しておく
db1=# REFRESH MATERIALIZED VIEW CONCURRENTLY mv_date_sales_ammount;
 ⇒ これで CONCURRENTLY オプションでのリフレッシュが使える

図6　REFRESH MATERIALIZED VIEWコマンド、CONCURRENTLYオプションの使用例

ALTER TABLEコマンドにおけるロック待ち軽減

　PostgreSQL 9.4では、ALTER TABLEコマンドに対してもロック待ちを軽減する改修が行われています。

　テーブル定義を変更するALTER TABLEコマンドは、並行するSELECTコマンド実行をブロックするAccessExclusiveモードのロックを必要とします。テーブルにカラムを追加したり、データ型を変更するとなれば仕方のないところです。しかし、ALTER TABLEコマンドのオプション指定の中には明らかにテーブル内のデータへのアクセスを制限する必要性に乏しいものがありました。

　このため、PostgreSQL 9.4からは、以下表のALTER TABLEオプションについて、データ読み書きと競合しない弱いロックモードに変更されました。

ALTER TABLE のオプション	意味
VALIDATE CONSTRAINT	制約を検証する
CLUSTER ON	クラスタ化で使うインデックスを指定
SET WITHOUT CLUSTER	クラスタ化で使うインデックス指定を解除
ALTER COLUMN SET STATISTICS	統計情報収集について調整
ALTER COLUMN SET (...)	カラム単位オプションを指定
ALTER COLUMN RESET (...)	カラム単位オプション指定を解除

表2　ロックモードが変更されるALTER TABLEコマンドのオプション