Postgresql 中文操作指南

在某些情况下，查看查询可以执行的每种可能方式将占用大量时间和内存。尤其是在执行涉及大量联接操作的查询时，会出现这种情况。为了在合理的时间内确定一个合理的（不一定最优的）查询计划，当联接数超过一个阈值（参见 geqo_threshold）时，PostgreSQL 使用 Genetic Query Optimizer（参见 Chapter 62）。

计划程序的搜索过程实际上使用称为 paths 的数据结构，这些结构是仅包含计划程序进行决策所需信息的精简计划表示形式。在确定最便宜的路径之后，构造一个成熟的 plan tree 传递给执行器。这表示对执行器运行所需的足够详细的预期执行计划。在本节的其余部分中，我们将忽略路径和计划之间的区别。

计划程序/优化器首先通过生成用于扫描查询中使用的每个单独关系（表）的计划来开始。可能的计划由每个关系上的可用索引确定。始终有可能在关系上执行顺序扫描，因此始终创建一个顺序扫描计划。假设在关系上定义了一个索引（例如 B 树索引）并且查询包含限制 relation.attribute OPR constant。如果 relation.attribute 碰巧与 B 树索引的键匹配并且 OPR 是索引 operator class 中列出的运算符之一，将使用 B 树索引创建一个其他计划来扫描关系。如果存在其他索引并且查询中的限制碰巧与某个索引的键匹配，则将考虑制定其他计划。索引扫描计划也针对具有可以与查询的 ORDER BY 子句（如果有的话）相匹配的排序顺序或可能对合并连接有用的排序顺序的索引进行生成（见下文）。

如果查询需要连接两个或更多个关系，则在为扫描单个关系找到所有可行的计划后考虑连接关系的计划。三种可用的连接策略是：

当查询涉及两个以上关系时，最终结果必须通过连接步骤的树来构建，每个步骤有两个输入。计划程序检查不同的可能的连接序列以找到最便宜的序列。

如果查询使用少于 geqo_threshold 个关系，将进行近乎穷举的搜索，以找出最佳联接顺序。计划器优先考虑存在相应联接子句的任何两个关系之间的联接（即，存在类似 where rel1.attr1=rel2.attr2 的限制）。只有在没有其他选择时才会考虑没有联接子句的联接对，也就是说，特定关系没有与任何其他关系的可用联接子句。对于计划器考虑的每个联接对，将生成所有可能的计划，并选择（估计为）最便宜的计划。

当超过 geqo_threshold 时，将通过启发法确定所考虑的联接顺序，如 Chapter 62 中所述。否则，这个过程是相同的。

完成的计划树由基础关系的顺序扫描或索引扫描组成，以及根据需要嵌套循环、合并或哈希连接节点，以及任何所需的辅助步骤，例如排序节点或聚合函数计算节点。这些计划节点类型中的大多数具有执行 selection（丢弃不满足指定布尔条件的行）和 projection（基于给定列值计算派生列集，即在需要时计算标量表达式）的附加能力。计划程序的职责之一是将 WHERE 子句中的选择条件和对所需输出表达式的计算附加到计划树的最合适节点。