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详解

SQL执行计划概述节中所说,EXPLAIN会显示执行计划,但并不会实际执行SQL语句。EXPLAIN ANALYZE和EXPLAIN PERFORMANCE两者都会实际执行SQL语句并返回执行信息。在这一节将详细解释执行计划及执行信息。

执行计划

以如下SQL语句为例:

SELECT * FROM t1, t2 WHERE t1.c1 = t2.c2;

执行EXPLAIN的输出为:

执行计划层级解读(纵向):

  1. 第一层:Seq Scan on t2

    表扫描算子,用Seq Scan的方式扫描表t2。这一层的作用是把表t2的数据从buffer或者磁盘上读上来输送给上层节点参与计算。

  2. 第二层:Hash

    Hash算子,作用是把下层计算输送上来的算子计算hash值,为后续hash join操作做数据准备

  3. 第三层:Seq Scan on t1

    表扫描算子,用Seq Scan的方式扫描表t1。这一层的作用是把表t1的数据从buffer或者磁盘上读上来输送给上层节点参与hash join计算。

  4. 第四层:Hash Join

    join算子,主要作用是将t1表和t2表的数据通过hash join的方式连接,并输出结果数据

执行计划中的关键字说明:

  1. 表访问方式

    • Seq Scan

      全表顺序扫描。

    • Index Scan

      优化器决定使用两步的规划:最底层的规划节点访问一个索引,找出匹配索引条件的行的位置,然后上层规划节点真实地从表中抓取出那些行。独立地抓取数据行比顺序地读取它们的开销高很多,但是因为并非所有表的页面都被访问了,这么做实际上仍然比一次顺序扫描开销要少。使用两层规划的原因是,上层规划节点在读取索引标识出来的行位置之前,会先将它们按照物理位置排序,这样可以最小化独立抓取的开销。

      如果在WHERE里面使用的好几个字段上都有索引,那么优化器可能会使用索引的AND或OR的组合。但是这么做要求访问两个索引,因此与只使用一个索引,而把另外一个条件只当作过滤器相比,这个方法未必是更优。

      索引扫描可以分为以下几类,他们之间的差异在于索引的排序机制。

      • Bitmap Index Scan

        使用位图索引抓取数据页。

      • Index Scan using index_name

        使用简单索引搜索,该方式表的数据行是以索引顺序抓取的,这样就令读取它们的开销更大,但是这里的行少得可怜,因此对行位置的额外排序并不值得。最常见的就是看到这种规划类型只抓取一行,以及那些要求ORDER BY条件匹配索引顺序的查询。因为那时候没有多余的排序步骤是必要的以满足ORDER BY。

  2. 表连接方式

    • Nested Loop

      嵌套循环,适用于被连接的数据子集较小的查询。在嵌套循环中,外表驱动内表,外表返回的每一行都要在内表中检索找到它匹配的行,因此整个查询返回的结果集不能太大(不能大于10000),要把返回子集较小的表作为外表,而且在内表的连接字段上建议要有索引。

    • (Sonic) Hash Join

      哈希连接,适用于数据量大的表的连接方式。优化器使用两个表中较小的表,利用连接键在内存中建立hash表,然后扫描较大的表并探测散列,找到与散列匹配的行。Sonic和非Sonic的Hash Join的区别在于所使用hash表结构不同,不影响执行的结果集。

    • Merge Join

      归并连接,通常情况下执行性能差于哈希连接。如果源数据已经被排序过,在执行融合连接时,并不需要再排序,此时融合连接的性能优于哈希连接。

  3. 运算符

    • sort

      对结果集进行排序。

    • filter

      EXPLAIN输出显示WHERE子句当作一个”filter”条件附属于顺序扫描计划节点。这意味着规划节点为它扫描的每一行检查该条件,并且只输出符合条件的行。预计的输出行数降低了,因为有WHERE子句。不过,扫描仍将必须访问所有 10000 行,因此开销没有降低;实际上它还增加了一些(确切的说,通过10000 * cpu_operator_cost)以反映检查WHERE条件的额外CPU时间。

    • LIMIT

      LIMIT限定了执行结果的输出记录数。如果增加了LIMIT,那么不是所有的行都会被检索到。

执行信息

以如下SQL语句为例:

select sum(t2.c1) from t1,t2 where t1.c1=t2.c2 group by t1.c2;

执行EXPLAIN PERFORMANCE输出为:

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