查询优化-提升子查询-UNION类型

瀚高数据库
目录
文档用途
详细信息

文档用途

剖析UNION类型子查询提升的条件和过程

详细信息

注：图片较大，可在浏览器新标签页打开。

SQL:

SELECT * FROM score sc, LATERAL(SELECT * FROM student WHERE sno = 1 UNION ALL SELECT * FROM student WHERE sno = sc .sno) st WHERE st.sno > 0;

查询树结构：

分析该查询树，主查询包含2个RangeTblEntry：sc和st；其中st这个表的类型是子查询，包含2个RangeTblEntry，从SQL也可以看出这2个RangeTblEntry对应两个select查询，按照Query结构去分层该查询树为3层。

稍微简化一下，结构如下图所示：

打印该SQL的执行计划：

根据执行计划和查询树优化前后对比，对于UNION类型的子查询提升主要是将UNION两侧子查询提升，反映在查询树中即是这2个子查询类型的RangeTblEntry添加到主查询对应的rtable队列中，3层查询优化为2层查询结构。

提升流程：查找范围表中可以提升到父查询中的子查询。如果子查询没有特殊的特性，比如分组/聚合，那么我们可以将其合并到父查询的联接树中。此外，简单的 UNION ALL 结构的子查询可以转换为“追加关系”。

void pull_up_subqueries(PlannerInfo *root){Assert(IsA(root->parse->jointree, FromExpr));root->parse->jointree = (FromExpr *)pull_up_subqueries_recurse(root, (Node *) root->parse->jointree,NULL, NULL);Assert(IsA(root->parse->jointree, FromExpr));}

jointree中包含了FROM…WHERE…所引用的表，该递归结构通过pull_up_subqueries_recurse对其进行递归处理，所以优化执行时先去深度遍历FromExpr中的列表中的每一项成员：

if (IsA(jtnode, FromExpr)){FromExpr   *f = (FromExpr *) jtnode;ListCell   *l;Assert(containing_appendrel == NULL);foreach(l, f->fromlist){lfirst(l) = pull_up_subqueries_recurse(root, lfirst(l),lowest_outer_join,NULL);}}

如果RangeTblEntry是subquery类型并且满足简单子查询条件，使用pull_up_simple_union_all处理，该函数接受3个参数，分别是：查询树上下文， RangeTblRef, RangeTblEntry。

int varno = ((RangeTblRef *) jtnode)->rtindex;RangeTblEntry *rte = rt_fetch(varno, root->parse->rtable);if (rte->rtekind == RTE_SUBQUERY &&is_simple_union_all(rte->subquery))return pull_up_simple_union_all(root, jtnode, rte);

pull_up_simple_union_all:

根据优化后的查询树结构，提升的主要目的是把三个层次变成两个层次，那么如果“子子查询”中引用了顶层的列属性，那么这些变量应该提升一个层次，也就是调用incrementVarSublevelsUp_ rtable(rtable, -1 , 1 )。比如本例SQL：SELECT * FROM student WHERE sno = sc .sno ， sc.sno 就引用了第一个层次中的列表量,它的 Var >varlevlesup 的原值是 2（相对值），子查询提升之后应该变成1。

2.下发LATERAL，本例中是（SELECT * FROM student WHERE sno = 1）和 ( SELECT * FROM student WERE sno = sc.sno ）这两个子查询都变成 LATERAL，而不是只是针对引用父查询属性子查询才会拥有LATERAL语义。

if (rte->lateral){ListCell   *rt;foreach(rt, rtable){RangeTblEntry *child_rte = (RangeTblEntry *) lfirst(rt);Assert(child_rte->rtekind == RTE_SUBQUERY);child_rte->lateral = true;}}

3.把第三层次的两个RangeTblEntry：（SELECT * FROM student WHERE sno = 1）和（SELECT * FROM student WHERE sno = sc.sno ）两个子查询附加到第一层的 Query->rtable 列表中，在这第3步过后，后续的子查询的rtindex都将加上父查询rtindex作为偏置值。

/** Append child RTEs (and their perminfos) to parent rtable.*/CombineRangeTables(&root->parse->rtable, &root->parse->rteperminfos,rtable, subquery->rteperminfos);{*dst_rtable = list_concat(*dst_rtable, src_rtable);...}

4.开始对 subquery->setOperations 进行遍历 (pull_up_union_leaf_queries 函数)，为其中的每个子查询生成一个AppendRelInfo 节点，在本例中为（ SELECT * FROM student WHERE sno = 1〕和 (SELECT * FROM student WHERE sno = sc.sno ）生成两个 AppendRelInfo 节点,这种类型的节点是记录到查询树的上下文中，在查询树中看不到。

SetOperationStmt *op = (SetOperationStmt *) setOp;/* Recurse to reach leaf queries */pull_up_union_leaf_queries(op->larg, root, parentRTindex, setOpQuery,childRToffset);pull_up_union_leaf_queries(op->rarg, root, parentRTindex, setOpQuery,childRToffset);appinfo = makeNode(AppendRelInfo);appinfo->parent_relid = parentRTindex;appinfo->child_relid = childRTindex;appinfo->parent_reltype = InvalidOid;appinfo->child_reltype = InvalidOid;make_setop_translation_list(setOpQuery, childRTindex, appinfo);appinfo->parent_reloid = InvalidOid;root->append_rel_list = lappend(root->append_rel_list, appinfo);

5. 简单回顾这种类型子查询流程如下图：

到此为止，还有一个需要解决的问题：子查询提升将对应的RangeTblEntry添加到了父查询的rtable中，而且过程中更新了rtindex(第4步），这个新的RangeTblEntry不会在父查询的FromExpr中出现，所以构造完ApendRelInfo后，需要对子查询构造新的RangeTblRef，填充新的rtindex, 然后执行pull_up_subqueries_recurse。

rtr = makeNode(RangeTblRef);rtr->rtindex = childRTindex;(void) pull_up_subqueries_recurse(root, (Node *) rtr,NULL, appinfo);

最后就能得到优化后的查询树结构。