PostgreSQL 是怎么给索引定价的

「PG 为什么不用我的索引」这个问题，绝大多数时候答案不在索引上，而在命中行数上：

而命中行数从哪来？从 n_distinct 来。 PG 默认假设一列的取值均匀分布，于是「col = ? 命中多少行」＝ 总行数 ÷ n_distinct。这就是为什么上面工具的第一个滑块是它 —— 它是整条链子的源头，拨动它，右边整张地图上的位置就跟着动。

真实世界里最常见的「估错」，就是这个均匀假设不成立：某个值占了半张表，PG 却以为它只占 1/n。 这时 PG 会查 MCV（高频值列表）来修正，本工具不做这一层估算 —— 所以工具算的是「PG 在均匀假设下会怎么选」。

同样命中 5000 行，代价可以差几十倍，区别只在这 5000 行是挤在一起还是撒得到处都是。 这就是 correlation —— 列值顺序和物理存放顺序的相关系数， 从 pg_stats 里查得到。

源码里的折算是 实际 IO = 随机上界 + correlation² × (顺序下界 − 随机上界)。 注意是平方 —— 所以 correlation 从 1 掉到 0.7，代价就已经涨掉一半了。 把工具的纵轴切到「磁盘排列」，你能直接看到索引扫描的地盘随着 correlation 下降怎么被位图扫描吃掉。

这 5 个参数（可用 SHOW 查看）就是全部定价依据，下面是官方默认值：

「随机读贵 4 倍」是机械硬盘时代的假设。SSD 上很多团队把 random_page_cost 调到 1.1~2， 这是最值得按硬件校准的参数 —— 把工具的纵轴切到「随机读单价」，能一眼看出你的判决对它有多敏感。

这是最容易被忽略的一层。看到「索引没被用」之前，先确认你比的是哪一种用法：

所以代价条上同一个索引出现好几次是对的 —— 这正是规划器眼里的世界。 地图上每一块颜色对应的也是「某个索引的某一种用法」，而不只是「某个索引」。

流传最广的一条规则，也是最经不起验证的一条。真实环境跑一条 EXPLAIN 就能推翻它：

Bitmap Heap Scan on doc_permission  (cost=40199.80..165153.30 rows=40190)
  Recheck Cond: (resource_type = $1)
  ->  Bitmap Index Scan on idx_tenant_grant_type  (cost=0.00..40189.75 rows=40190)
        Index Cond: (resource_type = $1)          ← 条件落在索引第三列

索引是 (tenant_id, grant_type, resource_type)，查询只有第三列上的条件。 B-tree 确实定位不了 —— 树的入口定不下来。但 PG 并不因此放弃它，而是 把整个索引扫一遍、逐条比对，把命中的行号收进位图再统一回表。贵，却仍然比全表扫便宜得多。

查 PostgreSQL 源码里建路径的判断（indxpath.c 的 build_index_paths）， 规则是三者居其一即可：

准确的说法应该是：首列没条件 → 定位不了，只能整索引扫，通常贵到不会被选中；但 PG 确实会考虑它， 在别的路径更贵时真的会选它。而到了 PG 18，连「定位不了」都不一定成立 —— 见下一节。

工具左边索引卡片上那道 ⊣ 断口，画的就是「定位前缀到此为止」—— 断口左边的列在缩小范围，右边的列只能逐条过滤。

把 PG 13 到 18 的代价函数逐个 diff 下来，结论比想象中干净： index_pages_fetched（缓存折算）、cost_index、 位图那套公式，13 到 18 一行没变。真正的变化全在 B-tree 的估算里，只有两处：

所以「首列必须有条件」这条老规矩，在 PG 18 上要改成「首列的 n_distinct 要足够小」。 左边的版本按钮就是干这个的 —— 同一组输入，切一下版本，看整张地图当场重画。

一条全取　输出是一列文本，四段拼在一起，沙盘照样认。表名只出现一次。

WITH t AS (SELECT '你的表名'::regclass AS c)
SELECT l FROM (
  SELECT 1 o, E'relname\trelpages\treltuples\trelallvisible' l
  UNION ALL SELECT 2, c.relname||E'\t'||c.relpages||E'\t'||c.reltuples||E'\t'||c.relallvisible
    FROM pg_class c, t WHERE c.oid = t.c
  UNION ALL SELECT 3, E'attname\tavg_width\tn_distinct\tcorrelation\tnull_frac'
  UNION ALL SELECT 4, s.attname||E'\t'||s.avg_width||E'\t'||s.n_distinct||E'\t'||
                      coalesce(s.correlation,0)||E'\t'||s.null_frac
    FROM pg_stats s, t WHERE format('%I.%I', s.schemaname, s.tablename)::regclass = t.c
  UNION ALL SELECT 5, E'index_name\trelpages\tindisunique\tindexdef'
  UNION ALL SELECT 6, i.relname||E'\t'||i.relpages||E'\t'||x.indisunique||E'\t'||
                      pg_get_indexdef(x.indexrelid)
    FROM pg_index x JOIN pg_class i ON i.oid = x.indexrelid, t WHERE x.indrelid = t.c
  UNION ALL SELECT 7, E'name\tsetting'
  UNION ALL SELECT 8, g.name||E'\t'||g.setting FROM pg_settings g WHERE g.name IN (
    'seq_page_cost','random_page_cost','cpu_tuple_cost','cpu_index_tuple_cost',
    'cpu_operator_cost','effective_cache_size','work_mem','parallel_setup_cost',
    'parallel_tuple_cost','min_parallel_table_scan_size',
    'min_parallel_index_scan_size','max_parallel_workers_per_gather')
) z ORDER BY o;

列之间是真的制表符，psql / DataGrip / DBeaver 复制出来都带得走。 psql 里想要更干净的输出可以先 \pset format unaligned，不加也认得。 沙盘的粘贴抽屉里有「复制取数 SQL」按钮，就是这一条。

① 这张表有多大　决定全表扫的底价。

SELECT relname, reltuples, relpages, relallvisible
FROM   pg_class WHERE oid = '你的表名'::regclass;

reltuples 行数、relpages 占几个 8KB 的页、 relallvisible 其中有几个页是「全可见」的（决定仅索引扫描能省掉多少回表）。 如果 reltuples 是 −1，说明这张表从没 ANALYZE 过，先跑一次。

② 每一列的数据分布　决定命中多少行、以及回表要跳多少次。这是最关键的一条。

SELECT attname, avg_width, n_distinct, correlation, null_frac
FROM   pg_stats WHERE tablename = '你的表名';

avg_width 这列平均占几个字节（加起来就是行宽，行宽决定每页装几行）； n_distinct 有几种不同的值（负数表示占行数的比例，−1 就是每行都不同）； correlation 列值顺序和物理存放顺序有多一致（±1 = 挤在一起，0 = 撒满全表）； null_frac 空值比例。

③ 表上有哪些索引

SELECT c.relname AS index_name, c.relpages, x.indisunique,
       pg_get_indexdef(x.indexrelid) AS indexdef
FROM   pg_index x JOIN pg_class c ON c.oid = x.indexrelid
WHERE  x.indrelid = '你的表名'::regclass;

键列、INCLUDE 列、是不是唯一索引，都从 indexdef 里读。 树高不用你查 —— 真值只存在 B-tree 元页里（要 pageinspect 扩展）， 工具按索引页数和键宽推算，实测与 EXPLAIN 反推的值一致。

④ 你这台数据库的价格表　不填就按官方默认值算。

SELECT name, setting FROM pg_settings WHERE name IN (
  'seq_page_cost','random_page_cost','cpu_tuple_cost','cpu_index_tuple_cost',
  'cpu_operator_cost','effective_cache_size','work_mem','parallel_setup_cost',
  'parallel_tuple_cost','min_parallel_table_scan_size',
  'min_parallel_index_scan_size','max_parallel_workers_per_gather');

最值得校准的是 random_page_cost：默认 4.0 是机械盘时代的假设， SSD 上很多团队调到 1.1~2，这一个数就能让判决翻面。

权限提醒：pg_stats 只对表的 owner 或有 pg_read_all_stats 角色的账号可见。用只读账号跑 ② 会返回空 —— 沙盘会明确告诉你「还差列的数据分布」， 而不是拿默认值蒙混过去。