Partial Index

Tran Van Ngoc|June 7, 2026

#type/concept#status/permanent

TL;DR

Bản chất: Chỉ mục được xây dựng trên một tập con dữ liệu của bảng thỏa mãn điều kiện lọc xác định trước (WHERE predicate), thay vì bao phủ toàn bộ các hàng trong bảng.
Mục đích: Giảm thiểu $70-90\%$ kích thước cây B+ Tree trên đĩa/RAM, triệt tiêu chi phí bảo trì Index trong các lệnh INSERT/UPDATE đối với các hàng không thỏa mãn điều kiện, và tăng tốc độ Index Scan.
Điểm mấu chốt: Query Planner chỉ sử dụng Partial Index khi điều kiện WHERE trong câu truy vấn là tập con hoặc khớp chính xác với vị từ khai báo của Index (Index Predicate Pushdown).

Core Concept

flowchart TD
    subgraph Full_Index [Bảng Users: 10,000,000 Hàng]
        A[Full B+ Tree Index on status] --> A1[9,900,000 Hàng Đã Xử Lý / Archived]
        A --> A2[100,000 Hàng Pending Cần Query]
        style A1 fill:#ffebee,stroke:#c62828
        style A2 fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32
    end

    subgraph Partial_Index [Partial Index: WHERE status = 'pending']
        B[Partial B+ Tree Index] --> B1[Chỉ lưu 100,000 Hàng Pending]
        style B1 fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32
    end

1. Cơ chế tiết kiệm bộ nhớ & I/O

Trong hầu hết các hệ thống thực tế, phân phối dữ liệu (Data Distribution) thường bất đối xứng:

$99\%$ bản ghi là đơn hàng đã hoàn tất (status = 'completed').
Chỉ $1\%$ bản ghi là đơn hàng đang chờ xử lý (status = 'pending').

Nếu tạo Full Index trên status, B+ Tree sẽ phải lưu toàn bộ 10 triệu bản ghi, gây phình to bộ nhớ đệm (Buffer Pool) và tốn I/O mỗi khi có đơn hàng mới.
Với Partial Index, B+ Tree chỉ lưu $1\%$ bản ghi thỏa mãn status = 'pending', giúp cây chỉ mục luôn vừa vặn trong RAM L1/L2 cache.

2. Các ứng dụng thực chiến kinh điển

Unique Constraint kết hợp Soft Delete:
- Khi xóa mềm (deleted_at IS NOT NULL), người dùng có thể tạo lại tài khoản với cùng email.
- Full Unique Index trên email sẽ báo lỗi trùng lặp khi người dùng đăng ký lại email đã xóa mềm.
- Giải pháp: Tạo Unique Partial Index WHERE deleted_at IS NULL.
Flag lọc trạng thái bất cân đối:
- Index trên cột boolean is_unprocessed = true hoặc retry_count < 3.

Practical Implementation

1. Unique Index với Soft Delete (PostgreSQL)

-- Cho phép trùng email nếu đã xóa mềm, nhưng duy nhất 100% đối với bản ghi đang hoạt động
CREATE UNIQUE INDEX uq_users_active_email
ON users (email)
WHERE deleted_at IS NULL;

2. Tối ưu hóa hàng đợi công việc (Job Queue Table)

-- Chỉ index các Job chưa hoàn thành hoặc bị lỗi để worker polling
CREATE INDEX idx_jobs_pending_priority
ON background_jobs (priority DESC, created_at ASC)
WHERE status IN ('pending', 'retry');

-- Câu truy vấn sẽ kích hoạt Index Scan trên cây Partial Index siêu nhỏ:
EXPLAIN ANALYZE
SELECT * FROM background_jobs
WHERE status = 'pending'
ORDER BY priority DESC, created_at ASC
LIMIT 10;

3. Điều kiện để Query Planner chọn Partial Index

-- ĐƯỢC CHỌN (Khớp hoàn toàn với điều kiện Partial Index):
SELECT id FROM users WHERE email = 'test@example.com' AND deleted_at IS NULL;

-- KHÔNG ĐƯỢC CHỌN (Query Planner buộc phải quét bảng chính vì thiếu điều kiện WHERE):
SELECT id FROM users WHERE email = 'test@example.com';