【PostgreSQL】UUIDv4とv7のパフォーマンスとインデックス断片化を比較する

• URL: https://dev.classmethod.jp/articles/postgresql-uuid-v4-v7-performance-index-fragmentation
• 日付: 2026-06-24
• Tier: Tier 2
• 要旨: PostgreSQL でテーブル主キーに UUID を使う場合、UUIDv4（完全ランダム）と v7（タイムスタンプ＋時系列順）のパフォーマンス差は顕著。v4 は B-Tree インデックス挿入時にランダム位置への挿入となるため、ページ分割が頻発し、100 万件後の追加 INSERT パフォーマンスで v4 が v7 の 3～5 倍遅い（100 件投入：v4 0.04s vs v7 0.008s）。ストレージでも v4 は v7 より 16MB 多く（200MB vs 184MB）、インデックス断片化が顕著（avg_leaf_density v4 67.28 vs v7 89.99、leaf_fragmentation v4 49.69 vs v7 0.0）。UUID 型とテキスト型では UUID 型が効率的（テキスト：259MB vs UUID：184MB）。生成時刻推測がセキュリティリスクでなければ v7 推奨。

詳細

PostgreSQL では gen_random_uuid（v4）、PostgreSQL 18 で uuidv7 関数追加。ページ分割の仕組み：8KB ページ単位、ページ内満杯で新ページ追加・既存データ移動。v4 はランダム挿入位置で頻発、v7 は末尾付近挿入で低頻度。検証：users_v4（UUID 型+v4）、users_v7（UUID 型+v7）、users_v7_text（TEXT 型+v7）に 100 万件投入。追加 INSERT テスト：100 件（v4 0.04s/v7 0.008s）、1,000 件（v4 0.22s/v7 0.02s）、10,000 件（v4 0.6s/v7 0.15s）、10 万件（v4 2.9s/v7 1.7s）。1,545,300 件後ストレージ：users_v4 total 200MB（table 137MB+index 62MB）、users_v7 total 184MB（table 137MB+index 47MB）、users_v7_text total 259MB（table 172MB+index 87MB）。pgstattuple 拡張で断片化確認。キャッシュ効率でも v7 優位（最近データ頻繁アクセス時にキャッシュヒット率向上）。