Kaip veikia materializuoti vaizdai PostgreSQL?

Question

Accepted Answer

A **materializuotas vaizdas** saugo *užklausos rezultatus* fiziškai (iš anksto apskaičiuotus), skirtingai nei įprastas vaizdas (kuris iš naujo paleisti savo užklausą kiekvieną kartą). Tai leidžia greitai skaityti brangias užklausas, tačiau duomenys yra tik tokie šviežūs, kokie jie buvo paskutinio **atnaujinimo** metu — tai yra talpinimo mechanizmas duomenų bazės viduje.

## Įprastas vaizdas ir materializuotas vaizdas

```sql
-- regular VIEW — runs the query EVERY time (always fresh, but recomputed)
CREATE VIEW sales_summary AS SELECT region, SUM(amount) FROM orders GROUP BY region;

-- MATERIALIZED VIEW — stores the RESULTS physically (fast reads, but can be stale)
CREATE MATERIALIZED VIEW sales_summary_mat AS
SELECT region, SUM(amount) AS total FROM orders GROUP BY region;

SELECT * FROM sales_summary_mat;     -- reads STORED results — fast (no recompute)
```

Materializuotas vaizdas iš anksto apskaičiuoja ir saugo rezultatus, todėl jo užklausa yra greita (tarsi lentelės skaitymas) — idealu brangiosioms agregacijoms, kurios dažnai užklausos.

## Atnaujinimas (saugomų duomenų atnaujinimas)

```sql
-- the data is stale until you refresh it
REFRESH MATERIALIZED VIEW sales_summary_mat;          -- recompute (locks reads during refresh)

-- CONCURRENTLY — refresh WITHOUT blocking reads (requires a unique index)
CREATE UNIQUE INDEX idx_sales_region ON sales_summary_mat(region);
REFRESH MATERIALIZED VIEW CONCURRENTLY sales_summary_mat;   -- reads continue during refresh
```

Turite **atnaujinti** duomenis. `REFRESH ... CONCURRENTLY` (reikalingas unikalus indeksas) atnaujina be blokavimo lygiagrečių skaitymų — tai svarbu gamybai.

## Kada naudoti materializuotus vaizdus

```text
✓ EXPENSIVE queries (complex aggregations, joins) queried FREQUENTLY
✓ Data that doesn't need real-time freshness (dashboards, reports, analytics)
✓ Reducing load from repeatedly running the same heavy query
→ Refresh on a schedule (cron / pg_cron) or after data changes.

✗ Data needing real-time accuracy → use a regular view or query directly
```

## Kompromisas

```text
Fast reads (precomputed) ⟷ Stale data (until refreshed) + storage cost.
You trade freshness and storage for read speed — a caching decision.
You can also index a materialized view (it's a physical table of results).
```

## Kodėl tai svarbu

Materializuoti vaizdai yra vertinga PostgreSQL funkcija **našumo optimizavimui** — jie suteikia duomenų bazės viduje talpinimo mechanizmą brangiosioms užklausoms, todėl jų supratimas yra naudingas optimizuojant programas su nuolatinėmis brangiosiomis užklausomis.

Pagrindinė vertė yra brangiųjų užklausų rezultatų iš anksto apskaičiavimas ir saugojimas (sudėtingos agregacijos, sunkūs jungčiai), kad jų skaitymas būtų greitas (tarsi lentelės užklausa), o ne kaskart iš naujo paleisant brangią užklausą — tai yra reikšminga optimizacija ataskaitoms, ataskaitos generavimui ir analizei, kur ta pati sunki užklausa kartojasi.

Supratimas apie pagrindinį **kompromisą** yra svarbus: materializuoti vaizdai suteikia greitą skaitymą, tačiau duomenys yra **pasenę**, kol jie neatnaujinami (ir jie naudoja saugojimo vietą), todėl tai yra talpinimo sprendimas, tinkamas duomenims, kuriems nereikia realaus laiko šviežumo.

Žinojimas, kaip juos **atnaujinti** — ypač `REFRESH ... CONCURRENTLY` (kuris atnaujina be blokavimo skaitymų, svarbu gamybos prieinamumui, reikalingas unikalus indeksas) — ir atnaujinimo strategijos (pagal grafiką per cron/pg_cron arba po duomenų pasikeitimų) yra praktinis žinias jų efektyviam naudojimui.

Supratimas **kada naudoti** materializuotus vaizdus (brangios, dažnai paleidžiamos užklausos, toleruojančios nedidelį pasenimą — ataskaitų sritys, analitika) ir kada jų nenaudoti (duomenys, reikalaujantys realaus laiko tikslumo) atspindi teisingą sprendimą.

Kadangi brangios kartotinės užklausos yra reali našumo problema, o materializuoti vaizdai suteikia veiksmingą duomenų bazės viduje talpinimo sprendimą (iš anksto apskaičiuoti, indeksuojami rezultatai) su aiškiu šviežumo ir greičio kompromisu, jų supratimas — kaip jie veikia, atnaujinimas (ypač lygiagrečiai), kompromisas ir tinkamas naudojimas — yra vertinga, praktiškai relevanti PostgreSQL žinias našumo optimizavimui analitinių ir ataskaitų užklausų, tai yra dažna poreikis, kur materializuoti vaizdai suteikia švarų, integruotą sprendimą.