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ApsaraDB RDS:定製執行計畫(pg_hint_plan)

更新時間:Oct 30, 2024

RDS PostgreSQL提供pg_hint_plan外掛程式,可以通過特殊的備註陳述式提示,使PostgreSQL改變其既定的執行計畫。

前提條件

  • 執行個體大版本為RDS PostgreSQL 10或以上版本。

    說明
  • 使用該外掛程式前,需要將pg_hint_plan加入到shared_preload_libraries參數中。

    您可以使用RDS PostgreSQL參數設定功能,為shared_preload_libraries參數添加pg_hint_plan。具體操作,請參見設定執行個體參數

  • 該外掛程式無法在DMS上使用,請使用其他用戶端串連RDS PostgreSQL執行個體使用。

背景資訊

PostgreSQL使用基於代價的最佳化器,最佳化路線使用統計資料而非固定的規則。對於一條SQL語句,最佳化器會評估每一種可能的代價並最終選擇代價最低的去執行,最佳化器會儘力選擇最好的執行計畫,但是由於其並不瞭解資料中可能存在的一些內在串連關係,這些執行計畫可能並不完美。使用pg_hint_plan外掛程式以特殊的注釋形式來提示SQL語句應該如何執行,可以最佳化執行計畫。

注釋提示

pg_hint_plan的注釋以/*+開頭,以*/結束。提示句包括提示名和接下來括弧包裹的參數,以空格作為分界。為了可讀性,每一個提示句都可以重新換行。

樣本

HashJoin作為串連方法,並且使用序列掃描SeqScan來掃描表pgbench_accounts。

 /*+
    HashJoin(a b)
    SeqScan(a)
  */
 EXPLAIN SELECT *
    FROM pgbench_branches b
    JOIN pgbench_accounts a ON b.bid = a.bid
   ORDER BY a.aid;

返回如下結果:

                                      QUERY PLAN
---------------------------------------------------------------------------------------
 Sort  (cost=31465.84..31715.84 rows=100000 width=197)
   Sort Key: a.aid
   ->  Hash Join  (cost=1.02..4016.02 rows=100000 width=197)
         Hash Cond: (a.bid = b.bid)
         ->  Seq Scan on pgbench_accounts a  (cost=0.00..2640.00 rows=100000 width=97)
         ->  Hash  (cost=1.01..1.01 rows=1 width=100)
               ->  Seq Scan on pgbench_branches b  (cost=0.00..1.01 rows=1 width=100)
(7 rows)

提示表

雖然可以使用注釋提示的方式對SQL語句進行提示,但是當SQL語句不可編輯時,這種提示方式就很不方便。對於這種情況,可以將提示放在一張特殊的表hint_plan.hints中。這個表包含了下欄欄位。

說明

建立pg_hint_plan外掛程式的使用者預設擁有提示表的許可權,提示表的優先權高於注釋提示。

欄位

描述

id

提示ID號,唯一且自動填滿。

norm_query_string

與要提示的查詢匹配的模式。查詢中的常量必須替換為?。空格在模式中很重要。

application_name

應用會話的名稱,置空表示任意應用。

hints

提示句,不需要注釋標記。

樣本命令如下:

INSERT INTO hint_plan.hints(norm_query_string, application_name, hints)
    VALUES (
        'EXPLAIN (COSTS false) SELECT * FROM t1 WHERE t1.id = ?;',
        '',
        'SeqScan(t1)'
    );
INSERT 0 1
postgres=# UPDATE hint_plan.hints
postgres-#    SET hints = 'IndexScan(t1)'
postgres-#  WHERE id = 1;
UPDATE 1
postgres=# DELETE FROM hint_plan.hints
postgres-#  WHERE id = 1;
DELETE 1

提示類型

根據提示短語影響執行計畫的方式,可以分為如下六類:

  • 掃描方法提示

    掃描方法提示對目標表強制執行特定的掃描方法。pg_hint_plan通過表格的別名(如果存在的話)來識別目標表。掃描方法是SeqScanIndexScanNoSeqScan等。

    掃描提示對普通表、繼承表、無日誌表、暫存資料表和系統資料表有效,對外部表格、表函數、常量值語句、通用運算式、視圖和子查詢無效。

    樣本命令如下:

    /*+
        SeqScan(t1)
        IndexScan(t2 t2_pkey)
     */
    SELECT * FROM table1 t1 JOIN table table2 t2 ON (t1.key = t2.key);
  • 串連方法提示

    串連方法提示強制指定相關表格彙總在一起的方法。

    串連方法提示對普通表 、繼承表、無日誌表、暫存資料表、外部表格、系統資料表、表函數、常量值命令和通用運算式有效,對視圖和子查詢無效。

  • 串連順序提示

    串連順序提示指定兩個或多個表的串連順序。這裡有兩種強制指定方法:

    • 強制執行特定的串連順序,但不限制每個串連層級的方向。

    • 強制串連方向。

    樣本命令如下:

    /*+
        NestLoop(t1 t2)
        MergeJoin(t1 t2 t3)
        Leading(t1 t2 t3)
     */
    SELECT * FROM table1 t1
        JOIN table table2 t2 ON (t1.key = t2.key)
        JOIN table table3 t3 ON (t2.key = t3.key);
  • 行號糾正提示

    行號糾正提示會糾正由於計劃器限制而導致的行號錯誤。

    樣本命令如下:

    /*+ Rows(a b #10) */ SELECT... ;     //設定串連結果的行號為10。
    /*+ Rows(a b +10) */ SELECT... ;     //行號增加10。
    /*+ Rows(a b -10) */ SELECT... ;     //行號減去10。
    /*+ Rows(a b *10) */ SELECT... ;     //將行號擴大至原來的10倍。
  • 並存執行提示

    並行提示會指定並行的執行計畫。

    並存執行提示對普通表、繼承表、無日誌表和系統資料表有效,對外部表格、常量從句、通用運算式、視圖和子查詢無效。視圖的內部表可以通過其真實名稱或別名指定目標對象。

    下面兩個樣本說明在每個表上執行查詢的方式不同:

    • 方式一

      explain /*+ Parallel(c1 3 hard) Parallel(c2 5 hard) */
             SELECT c2.a FROM c1 JOIN c2 ON (c1.a = c2.a);

      返回如下結果:

                                        QUERY PLAN                                   
      -------------------------------------------------------------------------------
       Hash Join  (cost=2.86..11406.38 rows=101 width=4)
         Hash Cond: (c1.a = c2.a)
         ->  Gather  (cost=0.00..7652.13 rows=1000101 width=4)
               Workers Planned: 3
               ->  Parallel Seq Scan on c1  (cost=0.00..7652.13 rows=322613 width=4)
         ->  Hash  (cost=1.59..1.59 rows=101 width=4)
               ->  Gather  (cost=0.00..1.59 rows=101 width=4)
                     Workers Planned: 5
                     ->  Parallel Seq Scan on c2  (cost=0.00..1.59 rows=59 width=4)
    • 方式二

      EXPLAIN /*+ Parallel(tl 5 hard) */ SELECT sum(a) FROM tl;

      返回如下結果:

                                          QUERY PLAN                                  
      -----------------------------------------------------------------------------------
       Finalize Aggregate  (cost=693.02..693.03 rows=1 width=8)
         ->  Gather  (cost=693.00..693.01 rows=5 width=8)
               Workers Planned: 5
               ->  Partial Aggregate  (cost=693.00..693.01 rows=1 width=8)
                     ->  Parallel Seq Scan on tl  (cost=0.00..643.00 rows=20000 width=4)
  • 設定臨時GUC參數

    在計劃的時候臨時改變GUC參數。執行計畫中的GUC參數會有預期的效果,除非提示句與其他計劃衝突。同樣的GUC參數設定以最後一次為準。

    樣本命令如下:

    /*+ Set(random_page_cost 2.0) */
    SELECT * FROM table1 t1 WHERE key = 'value';

所有提示支援的格式如下表。

類別

格式

說明

掃描方法提示

SeqScan(table)

強制序列掃描。

TidScan(table)

強制TID掃描。

IndexScan(table[ index...])

強制索引掃描,可以指定某個索引。

IndexOnlyScan(table[ index...])

強制僅使用索引掃描,可以指定某個索引。

BitmapScan(table[ index...])

強制使用Bitmap掃描。

NoSeqScan(table)

強制不使用序列掃描。

NoTidScan(table)

強制不使用TID掃描。

NoIndexScan(table)

強制不使用索引掃描。

NoIndexOnlyScan(table)

強制不使用索引掃描,僅掃描表。

NoBitmapScan(table)

強制不使用Bitmap掃描。

串連方法提示

NestLoop(table table[ table...])

強制使用嵌套迴圈串連。

HashJoin(table table[ table...])

強制使用散列串連。

MergeJoin(table table[ table...])

強勢使用合并串連。

NoNestLoop(table table[ table...])

強制不使用嵌套迴圈串連。

NoHashJoin(table table[ table...])

強制不使用散列串連。

NoMergeJoin(table table[ table...])

強制不使用合并串連。

串連順序提示

Leading(table table[ table...])

強制串連的順序。

Leading(<join pair>)

強制串連的順序和方向。

行號糾正提示

Rows(table table[ table...] correction)

糾正由指定表組成的聯結結果的行號。可用的校正方法為絕對值#<n>、加法+ <n>、減法-<n>和乘法* <n><n>是strtod函數可以讀取的數字。

並存執行提示

Parallel(table <# of workers> [soft|hard])

強制或禁止並存執行指定表。 <worker#>是所需的並行工作程式數量,0表示禁止並存執行。

第三個參數如果是soft(預設),表示僅更改max_parallel_workers_per_gather並將其他所有內容留給計劃器選擇; 如果是hard,表示所有相關參數都會被強制指定。

設定臨時GUC參數

Set(GUC-param value)

規劃器運行時,將GUC參數設定為該值。

更多pg_hint_plan的介紹請參見PostgreSQL官方文檔