《Postgresql学习笔记》之查询处理

本章概述了查询处理，尤其是查询优化。
本章包括以下三个部分：

1. 3.1节概述Postgresql中的查询处理
2. 本部分解释了获得单表查询的最优计划所遵循的步骤。在3.2和3.3节中，分别解释了估算成本和创建计划树的过程。3.4节简要描述了执行操作
3. 本部分阐述了多表查询的最优方案的获取过程。在3.5节中，描述了3种连接方法：嵌套循环、合并和散列连接。在3.6节中，解释了创建多表查询计划树的过程。

PostgreSQL支持3个有趣且实用的技术特性，即外部数据包装器( Foreign Data Wrappers，FDW)、并行查询(Parallel Query)和JIT编译，这些特性在第11版中得到了支持。前两项将在第4章中描述。JIT编译详情见官方文档。

概要

在PostgreSQL中，虽然在9.6版中使用多个后台工作进程实现了并行查询，但后端进程基本上处理了由连接的客户机发出的所有查询。该后端由五个子系统组成，如下图所示：

1. 解析器（Parser）

解析器以纯文本行式从SQL语句生成分析树。

2. 分析器（Analyzer/Analyser）

分析器对分析树进行语义分析并生成查询树。

3. 重写器（rewriter）

如果存在规则，则重写器使用存储在规则系统中的规则转换查询树。

4. 规划器（Planner）

规划器从查询树生成最有效的执行计划树。

5. 执行器（Executor）

执行器通过按照计划树创建的顺序访问表和索引来执行查询。

在本节中，提供了这些子系统的概述。由于planner和executor非常复杂，因此将在以下各节中提供这些功能的详细说明。

PostgreSQL的查询处理在官方文档中有详细描述。

Parser

解析器以纯文本方式从SQL语句生成一个分析树, 后面的子系统可以读取该分析树。下面显示了一个具体的示例, 但没有详细的说明。

testdb=# SELECT id, data FROM tbl_a WHERE id < 300 ORDER BY data;

分析树的根节点是在parsenode.h中的Selectstmt定义。图3.2(b)说明了图3.2(a)所示的查询的分析树。

SELECT查询的元素和相应的分析树元素编号相同。例如，(1)是第一个目标列表的一个项目，它是该表的列"id"， (4)是where子句，依此类推。
由于解析器在生成分析树时只检查输入的语法，因此它在查询中存在语法错误时才返回错误。
解析器不检查输入查询的语义。例如，即使查询包含不存在的表名，解析器也不会返回错误。语义检查由analyzer/analyser进行。

Analyzer/Analyser