深入 PostgreSQL:EXPLAIN ANALYZE 会真正执行语句

执行计划能解释访问路径,但带 ANALYZE 的检查不是纯静态查看。

edyang · 2017-04-15

执行计划能解释访问路径,但带 ANALYZE 的检查不是纯静态查看。

本文使用PostgreSQL 9.6 与独立演示库。PostgreSQL(关系数据库)的类型、事务和执行计划需要按版本理解。本文使用九点六时期已经存在的能力,不把后续大版本的 SQL 语法提前放入示例。

1. 从现象推到机制

EXPLAIN 给出规划估计,ANALYZE 执行并收集实际行数和时间。循环次数需要与每次平均值一起看,节点时间也不宜简单相加。BUFFERS 有助观察缓存与读取,但不能单独证明磁盘物理 I/O 全部细节。

深入 PostgreSQL:EXPLAIN ANALYZE 会真正执行语句的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示规划估计、真实执行、循环缓冲、优化判断。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

先对只读演示查询执行,比较估计与实际行数。涉及写语句时必须意识到副作用,必要测试也应在可回滚事务和隔离环境。

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EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS)
SELECT id FROM demo.orders
WHERE owner_id=7 ORDER BY id LIMIT 20;

先确认服务器版本、连接身份和 schema(模式),再在演示表中执行。涉及并发时使用两个独立会话;执行计划可能真正运行语句,写操作应在可回滚的测试事务内观察。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
估计行数与实际相差较大 可能影响连接和扫描选择
内层节点 loops 很多 累计成本需结合循环次数
对 UPDATE 使用 ANALYZE 更新会实际执行

对照 1:估计行数与实际相差较大

可能影响连接和扫描选择。观察时记录每节点 rows 与 actual rows。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:内层节点 loops 很多

累计成本需结合循环次数。观察时记录每次输出与调用次数。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:对 UPDATE 使用 ANALYZE

更新会实际执行。观察时记录事务边界与最终数据状态。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

缓存和并发负载影响时间,不能只看一次最好结果。优先找数量级差异与不必要工作,再比较局部优化。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“对 UPDATE 使用 ANALYZE”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. PostgreSQL 9.6 文档
  2. PostgreSQL 9.6 发布记录