> ## Documentation Index
> Fetch the complete documentation index at: https://clickhouse.com/docs/llms.txt
> Use this file to discover all available pages before exploring further.

# 主キーが使われないのはなぜですか？どうすれば確認できますか？

> 並べ替えで主キーが使われない一般的な理由と、その確認方法を説明します

<div id="checking-your-primary-key">
  ## 主キーの確認
</div>

主キーで並べ替えや絞り込みをしているつもりでも、クエリが想定より遅いことがあります。この記事では、主キーが実際に使われているかを確認する方法と、使われていない主な理由を紹介します。

<div id="create-table">
  ## テーブルの作成
</div>

次のようなシンプルなテーブルを考えます。

```sql theme={null}
CREATE TABLE logs
(
    `code` LowCardinality(String),
    `timestamp` DateTime64(3)
)
ENGINE = MergeTree
ORDER BY (code, toUnixTimestamp(timestamp))
```

ソートキーの2番目のエントリに `toUnixTimestamp(timestamp)` が含まれている点に注目してください。

<div id="populate-data">
  ## データを投入する
</div>

このテーブルに1億行のデータを投入します:

```sql theme={null}
INSERT INTO logs SELECT
 ['200', '404', '502', '403'][toInt32(randBinomial(4, 0.1)) + 1] AS code,
    now() + toIntervalMinute(number) AS timestamp
FROM numbers(100000000)

0 rows in set. Elapsed: 15.845 sec. Processed 100.00 million rows, 800.00 MB (6.31 million rows/s., 50.49 MB/s.)

SELECT count()
FROM logs

┌───count()─┐
│ 100000000 │ -- 1億
└───────────┘

1 row in set. Elapsed: 0.002 sec.
```

<div id="basic-filtering">
  ## 基本的なフィルタリング
</div>

`code`でフィルタすると、出力にスキャンされた行数 (`49.15 thousand`) が表示されます。これは、合計1億行の一部にすぎないことがわかります。

```sql theme={null}
SELECT count() AS c
FROM logs
WHERE code = '200'

┌────────c─┐
│ 65607542 │ -- 6561万
└──────────┘

1 row in set. Elapsed: 0.021 sec. Processed 49.15 thousand rows, 49.17 KB (2.34 million rows/s., 2.34 MB/s.)
Peak memory usage: 92.70 KiB.
```

さらに、`EXPLAIN indexes=1` 句を使って、索引が使用されていることを確認できます:

```sql theme={null}
EXPLAIN indexes = 1
SELECT count() AS c
FROM logs
WHERE code = '200'

┌─explain────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Expression ((Project names + Projection))                          │
│   AggregatingProjection                                            │
│     Expression (Before GROUP BY)                                   │
│       Filter ((WHERE + Change column names to column identifiers)) │
│         ReadFromMergeTree (default.logs)                           │
│         Indexes:                                                   │
│           PrimaryKey                                               │
│             Keys:                                                  │
│               code                                                 │
│             Condition: (code in ['200', '200'])                    │
│             Parts: 3/3 │
│             Granules: 8012/12209 │
│     ReadFromPreparedSource (_minmax_count_projection)              │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

スキャン対象となったグラニュール数 `8012` が、合計 `12209` の一部にすぎないことに注目してください。以下でハイライトされているセクションは、主キーが使用されていることを示しています。

```bash theme={null}
PrimaryKey
  Keys: 
   code 
```

グラニュールは ClickHouse におけるデータ処理の単位で、通常はそれぞれ 8192 行を含みます。グラニュールとその絞り込み方法の詳細については、[こちらのガイド](/docs/ja/guides/clickhouse/data-modelling/sparse-primary-indexes#mark-files-are-used-for-locating-granules)を参照することをお勧めします。

<Note>
  ソートキーの後ろのキーでフィルタリングしても、タプル内でそれより前にあるキーでフィルタリングする場合ほど効率的ではありません。その理由については、[こちら](/docs/ja/guides/clickhouse/data-modelling/sparse-primary-indexes#secondary-key-columns-can-not-be-inefficient)を参照してください
</Note>

<div id="multi-key-filtering">
  ## 複数キーでのフィルタリング
</div>

`code` と `timestamp` を条件にフィルタリングするとします:

```sql theme={null}
SELECT count()
FROM logs
WHERE (code = '200') AND (timestamp >= '2025-01-01 00:00:00') AND (timestamp <= '2026-01-01 00:00:00')

┌─count()─┐
│  689742 │
└─────────┘

1 row in set. Elapsed: 0.008 sec. Processed 712.70 thousand rows, 6.41 MB (88.92 million rows/s., 799.27 MB/s.)

EXPLAIN indexes = 1
SELECT count()
FROM logs
WHERE (code = '200') AND (timestamp >= '2025-01-01 00:00:00') AND (timestamp <= '2026-01-01 00:00:00')

┌─explain───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Expression ((Project names + Projection))                                                                                                                         │
│   Aggregating                                                                                                                                                     │
│     Expression (Before GROUP BY)                                                                                                                                  │
│       Expression                                                                                                                                                  │
│         ReadFromMergeTree (default.logs)                                                                                                                          │
│         Indexes:                                                                                                                                                  │
│           PrimaryKey                                                                                                                                              │
│             Keys:                                                                                                                                                 │
│               code                                                                                                                                                │
│               toUnixTimestamp(timestamp)                                                                                                                          │
│             Condition: and((toUnixTimestamp(timestamp) in (-Inf, 1767225600]), and((toUnixTimestamp(timestamp) in [1735689600, +Inf)), (code in ['200', '200']))) │
│             Parts: 3/3 │
│             Granules: 87/12209 │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

13 rows in set. Elapsed: 0.002 sec.

```

この場合、2つのソートキーの両方が行の絞り込みに使われるため、読み取る必要があるグラニュールは `87` 個のみです。

<div id="using-keys-in-sorting">
  ## ソートでキーを使用する
</div>

ClickHouse は、効率的なソートのために順序キーを活用することもできます。具体的には、

[optimize\_read\_in\_order](/docs/ja/reference/statements/select/order-by#optimization-of-data-reading) 設定が有効な場合 (デフォルト) 、ClickHouseサーバーはテーブルの索引を使用し、ORDER BY キーの順序でデータを読み取ります。これにより、LIMIT が指定されている場合でも、すべてのデータを読み取らずに済みます。そのため、大規模データに対する小さな LIMIT 付きのクエリは、より高速に処理されます。詳しくは、[こちら](/docs/ja/reference/statements/select/order-by#optimization-of-data-reading) および [こちら](/docs/ja/resources/support-center/knowledge-base/performance-optimization/async-vs-optimize-read-in-order#what-about-optimize_read_in_order) を参照してください。

ただし、これには使用するキーが一致している必要があります。

たとえば、次のクエリを考えてみましょう。

```sql theme={null}
SELECT *
FROM logs
WHERE (code = '200') AND (timestamp >= '2025-01-01 00:00:00') AND (timestamp <= '2026-01-01 00:00:00')
ORDER BY timestamp ASC
LIMIT 10

┌─code─┬───────────────timestamp─┐
│ 200 │ 2025-01-01 00:00:01.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:00:45.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:01:01.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:01:45.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:02:01.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:03:01.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:03:45.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:04:01.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:05:45.000 │
│ 200 │ 2025-01-01 00:06:01.000 │
└──────┴─────────────────────────

10 行 (set 内)。経過時間: 0.009 秒。処理済み: 712.70 千行、6.41 MB (80.13 百万行/秒、720.27 MB/秒)
ピークメモリ使用量: 125.50 KiB。
```

ここでは、`EXPLAIN pipeline` を使って、この最適化が適用されていないことを確認できます。

```sql theme={null}
EXPLAIN PIPELINE
SELECT *
FROM logs
WHERE (code = '200') AND (timestamp >= '2025-01-01 00:00:00') AND (timestamp <= '2026-01-01 00:00:00')
ORDER BY timestamp ASC
LIMIT 10

┌─explain───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ (Expression)                                                                  │
│ ExpressionTransform                                                           │
│   (Limit)                                                                     │
│   Limit │
│     (Sorting)                                                                 │
│     MergingSortedTransform 12 → 1 │
│       MergeSortingTransform × 12 │
│         LimitsCheckingTransform × 12 │
│           PartialSortingTransform × 12 │
│             (Expression)                                                      │
│             ExpressionTransform × 12 │
│               (Expression)                                                    │
│               ExpressionTransform × 12 │
│                 (ReadFromMergeTree)                                           │
│                 MergeTreeSelect(pool: ReadPool, algorithm: Thread) × 12 0 → 1 │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

15 rows in set. Elapsed: 0.004 sec.
```

ここでの `MergeTreeSelect(pool: ReadPool, algorithm: Thread)` という行は、この最適化が使われていることを示すものではなく、通常の読み取りであることを示しています。これは、テーブルのソートキーに `timestamp` ではなく `toUnixTimestamp(Timestamp)` を使っているためです。 この不一致を修正すれば、問題は解消されます。

```sql theme={null}
EXPLAIN PIPELINE
SELECT *
FROM logs
WHERE (code = '200') AND (timestamp >= '2025-01-01 00:00:00') AND (timestamp <= '2026-01-01 00:00:00')
ORDER BY toUnixTimestamp(timestamp) ASC
LIMIT 10

┌─explain──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ (Expression)                                                                     │
│ ExpressionTransform                                                              │
│   (Limit)                                                                        │
│   Limit │
│     (Sorting)                                                                    │
│     MergingSortedTransform 3 → 1 │
│       BufferChunks × 3 │
│         (Expression)                                                             │
│         ExpressionTransform × 3 │
│           (Expression)                                                           │
│           ExpressionTransform × 3 │
│             (ReadFromMergeTree)                                                  │
│             MergeTreeSelect(pool: ReadPoolInOrder, algorithm: InOrder) × 3 0 → 1 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

13 rows in set. Elapsed: 0.003 sec.
```