继SQL 执行计划生成后， 继续硬核的云原生数据库openGauss的内核分析-SQL by pass & 经典执行器。

目录

简介

SQL by pass

经典的执行器

简介

执行引擎一般负责查询的执行，执行引擎在SQL执行栈中起到接收优化器生成的执行计划Plan、并对通过存储引擎提供的数据读写接口，实现对数据进行计算得到查询的结果集。

 在典型的OLTP场景中，简单查询占了很大一部分比例。这种查询的特征是只涉及单表和简单表达式的查询，因此为了加速这类查询，openGauss提出了SQL by pass框架，在parse层对这类查询做简单的模式判别后，进入到特殊的执行路径里，跳过经典的执行器执行框架，包括算子的初始化与执行、表达式与投影等经典框架，直接重写一套简洁的执行路径，并且直接调用存储接口，这样可以大大加速简单查询的执行速度。

SQL by pass

enable_opfusion用于控制是否对简单增删改查进行优化，简单insert语句在开启enable_opfusion时的执行计划如下

由于开启SQL BY PASS，从exec_simple_query过来的语句，会判断可以走SQL BY PASS，否则进入CreatePortal走经典执行流程。

static void exec_simple_query(const char* query_string, MessageType messageType, StringInfo msg = NULL)

{

    …

        /* SQL bypass */

        if (runOpfusionCheck) { // 进入SQL by pass

            (void)MemoryContextSwitchTo(oldcontext);

            void* opFusionObj = OpFusion::FusionFactory(

                OpFusion::getFusionType(NULL, NULL, plantree_list), oldcontext, NULL, plantree_list, NULL);

            if (opFusionObj != NULL) {

                ((OpFusion*)opFusionObj)->setCurrentOpFusionObj((OpFusion*)opFusionObj);

                if (OpFusion::process(FUSION_EXECUTE, NULL, completionTag, isTopLevel, NULL)) {

                    CommandCounterIncrement();

                    finish_xact_command();

                    EndCommand(completionTag, dest);

                    MemoryContextReset(OptimizerContext);

                    break;

                }

                Assert(0);

            }

            (void)MemoryContextSwitchTo(t_thrd.mem_cxt.msg_mem_cxt);

        }

        /*

         * Create unnamed portal to run the query or queries in. If there

         * already is one, silently drop it.

         */

        portal = CreatePortal("", true, true); // 经典执行流程

    …

}

进入InsertFusion::execute完成数据插入操作。

SQL by pass适应的场景有：

• 只支持indexscan和indexonlyscan，且全部WHERE语句的过滤条件都在索引上。
• 只支持单表增删改查，不支持join、using。
• 只支持行存表，不支持分区表，表不支持有触发器。
• 不支持active sql、QPS等信息统计特性。
• 不支持正在扩容和缩容的表。
• 不支持查询或者修改系统列。
• 只支持简单SELECT语句，例如

SELECT c3 FROM t1 WHERE c1 = ? and c2 =10;

仅可以查询目标表的列，c1和c2列为索引列，后边可以是常量或者参数，可以使用 for update。

• 只支持简单INSERT语句，例如：

INSERT INTO t1 VALUES (?,10,?);

仅支持一个VALUES，VALUES里面的类型可以是常量和参数，不支持returning。

• 只支持简单DELETE语句，例如：

DELETE FROM t1 WHERE c1 = ? and c2 = 10;  

c1和c2列为索引列，后边可以是常量或者参数。

• 只支持简单UPDATE语句，例如

UPDATE t1 SET c3 = c3+? WHERE c1 = ? and c2 = 10;

c3列修改的值可以是常量和参数，也可以是一个简单的表达式，c1和c2列为索引列，后边可以是常量或者参数。

经典的执行器

关闭enable_opfusion，简单insert的执行计划是这样的

 在这种执行流程中Portal是执行SQL语句的载体，每一条SQL对应唯一的Portal，不同的查询类型对应的Portal类型也有区别。

typedef enum PortalStrategy {

    PORTAL_ONE_SELECT, // SQL语句包含单一的SELECT查询

    PORTAL_ONE_RETURNING, // INSERT/UPDATE/DELETE语句包含Returning

    PORTAL_ONE_MOD_WITH, // 查询语句包含With

    PORTAL_UTIL_SELECT, // 工具类型查询语句，如explain

    PORTAL_MULTI_QUERY // 所有其他类型查询语句

} PortalStrategy;

Portal的生命周期管理在exec_simple_query函数中实现，该函数负责Portal创建、执行和清理。Portal执行的主要执行流程包括PortalStart函数、PortalRun函数、PortalDrop函数几个部分。其中PortalStart函数负责进行Portal结构体初始化工作，包括执行算子初始化、内存上下文分配等；PortalRun函数负责真正的执行和运算，它是执行器的核心；PortalDrop函数负责最后的清理工作，主要是数据结构、缓存的清理。

PortalRun函数根据查询类型进入不同的处理函数

bool PortalRun(

    Portal portal, long count, bool isTopLevel, DestReceiver* dest, DestReceiver* altdest, char* completionTag)

{    

…

        switch (portal->strategy) {

            case PORTAL_ONE_SELECT:

                …

            case PORTAL_MULTI_QUERY: // insert从这里进入

                PortalRunMulti(portal, isTopLevel, dest, altdest, completionTag);



                /* Prevent portal's commands from being re-executed */

                MarkPortalDone(portal);

                /* Always complete at end of RunMulti */

                result = true;

                break;

…

}

最终执行ExecInsertT完成数据插入。

以上分析了简单insert语句的两种执行流程，对于delete,update,select基本工作流程一致。

 openGauss: 一款高性能、高安全、高可靠的企业级开源关系型数据库。

🍒如果您觉得博主的文章还不错或者有帮助的话，请关注一下博主，如果三连收藏支持就更好啦！谢谢各位大佬给予的鼓励！