cary huang：理解PostgreSQL的计划器——简单扫描路径与计划
内容提要
PostgreSQL的查询处理阶段包括解析、分析、重写、计划和执行。计划阶段是最复杂的，目标是找到最快的路径并生成计划。计划模块通过估算表的大小和计算成本来选择最佳路径。不同的路径方法有不同的成本计算，可以通过调整成本参数来影响计划的选择。最后，选择的路径会转化为可执行的计划结构。了解计划模块的工作原理可以帮助优化和改进PostgreSQL的查询性能。
延伸解读
成本参数如何影响计划选择
文章指出，PostgreSQL 通过一系列成本参数（如 seq_page_cost、random_page_cost、cpu_tuple_cost、parallel_tuple_cost 等）来估算不同路径的成本。调整这些参数可以影响计划器的决策。例如，降低 parallel_tuple_cost 可能使计划器更倾向于选择并行扫描。这为数据库管理员提供了优化查询性能的调优手段，但需谨慎调整，以免导致计划选择偏离实际最优。
并行扫描的适用场景与权衡
文章提到，并行扫描通过将工作分配给多个 worker 来加速查询，但并非总是更快。经验法则是：当需要扫描大量数据但只返回少量结果时，并行扫描可能有益；而当需要扫描大量数据且大部分数据都需要返回时，并行扫描可能因聚合开销而更慢。此外，并行扫描仅适用于并行安全的关系或查询。
路径添加与淘汰机制
计划器在构建路径时，会通过 add_path 和 add_partial_path 将潜在路径加入列表。但路径列表并非无限增长：如果新路径明显优于现有路径，可能会淘汰旧路径；如果新路径明显更差，则不会被加入。这种机制有助于控制计划搜索空间，提高计划生成效率，但也意味着某些路径可能不会被考虑。
使用 EXPLAIN ANALYZE 验证计划
文章建议使用 EXPLAIN ANALYZE 命令来检查计划器选择的最终计划及其实际执行成本。通过分析输出，可以了解计划的结构（如 gather 节点和并行顺序扫描）、预估成本与实际执行时间的差异，以及过滤条件的效果。这有助于诊断性能问题，并验证成本参数调整是否达到预期效果。
Q&A
PostgreSQL的查询处理阶段包括哪些步骤？
PostgreSQL的查询处理阶段包括解析、分析、重写、计划和执行。
PostgreSQL的计划模块是如何选择最佳路径的？
计划模块通过估算表的大小和计算成本来选择最佳路径，目标是找到最快的执行路径。
如何影响PostgreSQL的路径选择？
可以通过调整成本参数，例如降低并行扫描的成本，来影响路径选择。
EXPLAIN ANALYZE命令有什么用？
EXPLAIN ANALYZE命令用于检查计划的成本和执行细节，帮助用户理解查询的执行过程。
PostgreSQL的计划模块中，哪些函数是关键的？
关键函数包括exec_simple_query()和pg_plan_query()，它们负责处理查询的各个阶段和计划的生成。
在PostgreSQL中，如何处理并行扫描的聚合路径？
通过generate_gather_paths函数处理并行扫描的聚合路径，该函数考虑每个子路径的成本。
