PostgreSQL中WHERE func(col)无法使用普通索引，因为B-tree索引存储列原始值，而函数条件需匹配计算结果；必须创建与WHERE表达式完全一致的IMMUTABLE函数表达式索引才能生效。
PostgreSQL 中 WHERE func(col) 为什么走不了普通索引
因为普通 B-tree 索引存储的是列的原始值，而 WHERE upper(name) = 'ABC' 这类条件需要匹配函数计算后的结果。优化器无法直接用原始值索引去查转换后的值，除非你告诉它“我经常这么查”，并提前把 upper(name) 的结果存成索引项。
创建表达式索引的正确写法
语法很简单，但括号和函数调用必须完全一致——索引表达式要和 WHERE 中的表达式字面量一模一样，包括大小写、空格（虽然 PostgreSQL 通常忽略空格，但为保险起见建议保持一致）。
- ✅ 正确：
CREATE INDEX idx_users_upper_name ON users (upper(name)); - ✅ 查询能命中：
SELECT * FROM users WHERE upper(name) = 'JOHN'; - ❌ 错误：
CREATE INDEX idx_users_upper_name ON users (UPPER(name));（大写函数名在某些老版本可能不等价） - ❌ 不匹配：
WHERE UPPER(name) = 'JOHN'对应小写upper()索引，可能不被选中（取决于规划器和版本）
哪些函数支持表达式索引？关键看是否“immutable”
PostgreSQL 要求索引表达式必须是 IMMUTABLE 函数，即：给定相同输入，永远返回相同输出，且不依赖数据库状态（如当前时间、session 设置、locale）。否则无法保证索引一致性。
- ✅ 安全：
lower()、upper()、trim()、substring()、COALESCE(col, '') - ❌ 禁止：
now()、current_date、pg_backend_pid()、to_char(created_at, 'YYYY')（格式化受 locale 影响） - ⚠️ 注意：
regexp_replace()默认是STABLE，需显式声明IMMUTABLE才能建表达式索引（不推荐自行 cast，风险高）
性能与维护成本的真实权衡
表达式索引不是银弹。它会额外占用磁盘空间，写入时多一次函数计算+索引更新，且只对严格匹配该表达式的查询生效（比如 upper(name) 索引对 WHERE name ILIKE 'abc%' 没用）。
- 适合场景：高频、固定模式的函数过滤，如统一转大写查用户名、提取邮箱域名做分片键
- 避免滥用：如果只是偶尔
WHERE substr(phone, 1, 3) = '138'，不如加个生成列 + 普通索引更清晰 - 调试技巧：用
EXPLAIN看是否出现Index Scan using idx_users_upper_name；若没命中，检查表达式是否真的一致，或尝试SET enable_seqscan = off强制测试
最常被忽略的一点：表达式索引不继承父表定义，分区表每个子表得单独建；而且 VACUUM 和 ANALYZE 都要覆盖到它——不然统计信息不准，规划器照样不用。
