PostgreSQL 逻辑优化——整体架构介绍

Plan *
subquery_planner(PlannerGlobal *glob, Query *parse,
PlannerInfo *parent_root, bool hasRecursion,
double tuple_fraction, PlannerInfo **subroot)
{
int




    
 num_old_subplans = list_length(glob->subplans);
PlannerInfo *root;
…
/* Create a PlannerInfo data structure for this subquery */
root = makeNode(PlannerInfo);
…
root->hasRecursion = hasRecursion;
if (hasRecursion)
root->wt_param_id = SS_assign_special_param(root);
else
root->wt_param_id = -1;
root->non_recursive_plan = NULL;
 
if (parse->cteList)
    SS_process_ctes(root);
if (parse->hasSubLinks)
    pull_up_sublinks(root); // 子连接上提操作
inline_set_returning_functions(root);
parse->jointree = (FromExpr *)
    pull_up_subqueries(root,(Node *) parse->jointree); // 子查询处理
if (parse->setOperations)
    flatten_simple_union_all(root);
...
parse->targetList = (List *)
    preprocess_expression(root,(Node *) parse->targetList,
                          EXPRKIND_TARGET);// 目标列处理
...
parse->returningList = (List *)
    preprocess_expression(root,(Node *) parse->returningList,
                          EXPRKIND_TARGET);//returning 语句处理
preprocess_qual_conditions(root,(Node *) parse->jointree);// 处理条件语句
parse->havingQual = preprocess_expression(root, parse->havingQual,
                                        EXPRKIND_QUAL);
foreach(l, parse->windowClause)
{
  WindowClause *wc = (WindowClause *) lfirst(l);
  /* partitionClause/orderClause are sort/group expressions */
  wc->startOffset = preprocess_expression(root, wc->startOffset,
                                          EXPRKIND_LIMIT);
  wc->endOffset = preprocess_expression(root, wc->endOffset,
                                          EXPRKIND_LIMIT);
}
 
parse->limitOffset = preprocess_expression(root, parse->limitOffset,
                                          EXPRKIND_LIMIT);
parse->limitCount = preprocess_expression(root, parse->limitCount,
                                          EXPRKIND_LIMIT);
root->append_rel_list = (List *)
    preprocess_expression(root, (Node *) root->append_rel_list,
                                                 EXPRKIND_APPINFO);
...
newHaving = NIL;
foreach(l, (List *) parse->havingQual)//having 子句优化处理
{
  ...
}
parse->havingQual = (Node *) newHaving;
...
return plan;
Click and drag to move
}

由 PostgreSQL 给出的实现可以看出，核心处理思想与我们讨论的相一致：依据类型对查询语句进行分类处理。

这里需要读者注意的一点就是查询计划的生成部分，PostgreSQL 将查询计划的生成也归入 subquery_planner 中，但为了方便问题的讨论，我们并未将查询计划的生成部分在 subquery_planner 中给出。我们将查询优化的主要步骤总结如下：

• 处理 CTE 表达式，ss_process_ctes；
• 上提子链接，pull_up_sublinks；
• FROM 子句中的内联函数，集合操作，RETURN 及函数处理，inline_set_returning_ functions；
• 上提子查询，pull_up_subqueries；
• UNION ALL 语句处理，flatten_simple_union_all；
• 处理 FOR UPDATE（row lock）情况，preprocess_rowmarks；
• 继承表的处理，expand_inherited_tables；
• 处理目标列（target list），preprocess_expression；
• 处理 withCheckOptions，preprocess_expression；
• 处理 RETURN 表达式，preprocess_expression； 
• 处理条件语句 -qual，preprocess_qual_conditions； 
• 处理 HAVING 子句，preprocess_qual_conditions； 
• 处理 WINDOW 子句，preprocess_qual_conditions； 
• 处理 LIMIT OFF 子句，preprocess_qual_conditions； 
• WHERE 和 HAVING 子句中的条件合并，如果存在能合并的 HAVING 子句则将其合并到 WHERE 条件中，否则保留在 HAVING 子句中； 
• 消除外连接（Outer Join）中的冗余部分，reduce_outer_joins；
• 生成查询计划，grouping_planner。

书籍介绍

PostgreSQL 作为当今最先进的开源关系型数据库，本书揭示 PostgreSQL 查询引擎运行原理和实现技术细节，其中包括：基础数据结构；SQL 词法语法分析及查询语法树；查询分析及查询重写；子连接及子查询处理；查询访问路径创建；查询计划生成，等等。以深入浅出的方式讨论每个主题并结合基础数据结构、图表、源码等对所讨论的主题进行详细分析，以使读者对 PostgreSQL 查询引擎的运行机制及实现细节能有全面且深入的认识。