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统计信息调优

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更新时间: 2019/06/24 GMT+08:00

统计信息调优介绍

DWS是基于代价估算生成的最优执行计划。优化器需要根据analyze收集的统计信息行数估算和代价估算,因此统计信息对优化器行数估算和代价估算起着至关重要的作用。通过analyze收集全局统计信息,主要包括:pg_class表中的relpages和reltuples;pg_statistic表中的stadistinct、stanullfrac、stanumbersN、stavaluesN、histogram_bounds等。

实例分析1:未收集统计信息导致查询性能差

在很多场景下,由于查询中涉及到的表或列没有收集统计信息,会对查询性能有很大的影响。

表结构如下所示:

CREATE TABLE LINEITEM
(
L_ORDERKEY         BIGINT        NOT NULL
, L_PARTKEY        BIGINT        NOT NULL
, L_SUPPKEY        BIGINT        NOT NULL3
, L_LINENUMBER     BIGINT        NOT NULL
, L_QUANTITY       DECIMAL(15,2) NOT NULL
, L_EXTENDEDPRICE  DECIMAL(15,2) NOT NULL
, L_DISCOUNT       DECIMAL(15,2) NOT NULL
, L_TAX            DECIMAL(15,2) NOT NULL
, L_RETURNFLAG     CHAR(1)       NOT NULL
, L_LINESTATUS     CHAR(1)       NOT NULL
, L_SHIPDATE       DATE          NOT NULL
, L_COMMITDATE     DATE          NOT NULL
, L_RECEIPTDATE    DATE          NOT NULL
, L_SHIPINSTRUCT   CHAR(25)      NOT NULL
, L_SHIPMODE       CHAR(10)      NOT NULL
, L_COMMENT        VARCHAR(44)   NOT NULL
) with (orientation = column, COMPRESSION = MIDDLE) distribute by hash(L_ORDERKEY);

CREATE TABLE ORDERS
(
O_ORDERKEY        BIGINT        NOT NULL
, O_CUSTKEY       BIGINT        NOT NULL
, O_ORDERSTATUS   CHAR(1)       NOT NULL
, O_TOTALPRICE    DECIMAL(15,2) NOT NULL
, O_ORDERDATE     DATE NOT NULL
, O_ORDERPRIORITY CHAR(15)      NOT NULL
, O_CLERK         CHAR(15)      NOT NULL
, O_SHIPPRIORITY  BIGINT        NOT NULL
, O_COMMENT       VARCHAR(79)   NOT NULL
)with (orientation = column, COMPRESSION = MIDDLE) distribute by hash(O_ORDERKEY);

查询语句如下所示:

explain verbose select
count(*) as numwait 
from
lineitem l1,
orders 
where
o_orderkey = l1.l_orderkey
and o_orderstatus = 'F'
and l1.l_receiptdate > l1.l_commitdate
and not exists (
select
*
from
lineitem l3
where
l3.l_orderkey = l1.l_orderkey
and l3.l_suppkey <> l1.l_suppkey
and l3.l_receiptdate > l3.l_commitdate
)
order by
numwait desc;

当出现该问题时,可以通过如下方法确认查询中涉及到的表或列有没有做过analyze收集统计信息。

  1. 通过explain verbose执行query分析执行计划时会提示WARNING信息,如下所示:
    WARNING:Statistics in some tables or columns(public.lineitem.l_receiptdate, public.lineitem.l_commitdate, public.lineitem.l_orderkey, public.lineitem.l_suppkey, public.orders.o_orderstatus, public.orders.o_orderkey) are not collected.
    HINT:Do analyze for them in order to generate optimized plan.
  2. 可以通过在pg_log目录下的日志文件中查找以下信息来确认是当前执行的query是否由于没有收集统计信息导致查询性能变差。
    2017-06-14 17:28:30.336 CST 140644024579856 20971684 [BACKEND] LOG:Statistics in some tables or columns(public.lineitem.l_receiptdate, public.lineitem.l_commitdate, public.lineitem.l_orderkey, public.linei
    tem.l_suppkey, public.orders.o_orderstatus, public.orders.o_orderkey) are not collected.
    2017-06-14 17:28:30.336 CST 140644024579856 20971684 [BACKEND] HINT:Do analyze for them in order to generate optimized plan.

当通过以上方法查看到哪些表或列没有做analyze,可以通过对WARNING或日志中上报的表或列做analyze可以解决由于为收集统计信息导致查询变慢的问题。

实例分析2:设置cost_param对查询性能优化

请参考案例:设置cost_param对查询性能优化

实例分析3:多表join的复杂查询存在中间结果不准调优

现象描述:查询与指定人在前后15分钟内、同一网吧登记上网的人员信息:

SELECT
C.WBM,
C.DZQH,
C.DZ,
B.ZJHM,
B.SWKSSJ,
B.XWSJ
FROM
b_zyk_wbswxx A,
b_zyk_wbswxx B,
b_zyk_wbcs C
WHERE
A.ZJHM = '522522******3824'
AND A.WBDM = B.WBDM
AND A.WBDM = C.WBDM
AND abs(to_date(A.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS') - to_date(B.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS')) < INTERVAL '15 MINUTES'
ORDER BY
B.SWKSSJ,
B.ZJHM
limit 10 offset 0
;

执行计划如图1所示。该查询实际耗时约12秒。

图1 应用unlogged table案例(一)

优化分析:分析过程如下:

  1. 分析该执行计划发现,扫描节点已使用Index Scan,耗时主要在最外层Nest Loop Join的Join Filter计算中,且该计算执行了字符串的加减法和不等值比较。
  2. 考虑使用unlogged table保存目标人的上网信息,且在插入时处理上网开始时间和终止时间,以避免后续进行时间加减。
    //创建临时unlogged table
    CREATE UNLOGGED TABLE temp_tsw
    (
    ZJHM         NVARCHAR2(18),
    WBDM         NVARCHAR2(14),
    SWKSSJ_START NVARCHAR2(14),
    SWKSSJ_END   NVARCHAR2(14),
    WBM          NVARCHAR2(70),
    DZQH         NVARCHAR2(6),
    DZ           NVARCHAR2(70),
    IPDZ         NVARCHAR2(39)
    )
    ;
    //插入目标人的上网记录,并处理上网开始和结束时间。
    INSERT INTO
    temp_tsw
    SELECT
    A.ZJHM,
    A.WBDM,
    to_char((to_date(A.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS') - INTERVAL '15 MINUTES'),'yyyymmddHH24MISS'),
    to_char((to_date(A.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS') + INTERVAL '15 MINUTES'),'yyyymmddHH24MISS'),
    B.WBM,B.DZQH,B.DZ,B.IPDZ
    FROM
    b_zyk_wbswxx A,
    b_zyk_wbcs B
    WHERE
    A.ZJHM='522522******3824' AND A.WBDM = B.WBDM
    ;
    
    //查询和目标人在前后十五分钟内在同一网吧上网的人员信息,比较大小时强制转换为int8。
    SELECT
    A.WBM,
    A.DZQH,
    A.DZ,
    A.IPDZ,
    B.ZJHM,
    B.XM,
    to_date(B.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS') as SWKSSJ,
    to_date(B.XWSJ,'yyyymmddHH24MISS') as XWSJ,
    B.SWZDH
    FROM temp_tsw A,
    b_zyk_wbswxx B
    WHERE
    A.ZJHM <> B.ZJHM
    AND A.WBDM = B.WBDM
    AND (B.SWKSSJ)::int8 > (A.swkssj_start)::int8
    AND (B.SWKSSJ)::int8 < (A.swkssj_end)::int8
    order by
    B.SWKSSJ,
    B.ZJHM
    limit 10 offset 0
    ;

    上述查询耗时约7秒,执行计划如图2所示。

    图2 应用unlogged table案例(二)
  3. 分析上述执行计划,发现执行了Hash Join,对大表b_zyk_wbswxx建立了Hash Table。由于该表数据量大,创建过程耗时较长。

    由于temp_tsw中仅包含几百条记录,且temp_tsw和b_zyk_wbswxx均通过wbdm(网吧代码)执行等值连接。因此,如果Join方式改为Nest Loop Join,则扫描节点可以实现Index Scan,性能预计将会提升。

  4. 执行如下语句,将Join方式改为Nest Loop Join。
    SET enable_hashjoin = off;

    执行计划如图3所示。查询耗时约3秒。

    图3 应用unlogged table案例(三)
  5. 使用unlogged table保存结果集并用于分页显示。

    如果需要在上层应用页面实现分页显示,需要修改offset值确定显示目标页的结果集。按此实现,每次翻页时均执行上面查询语句,耗时较长。

    为解决上述问题,建议使用unlogged table保存结果集。

    //创建保存结果集的unlogged table
    CREATE UNLOGGED TABLE temp_result
    (
    WBM      NVARCHAR2(70),
    DZQH     NVARCHAR2(6),
    DZ       NVARCHAR2(70),
    IPDZ     NVARCHAR2(39),
    ZJHM     NVARCHAR2(18),
    XM       NVARCHAR2(30),
    SWKSSJ   date,
    XWSJ     date,
    SWZDH    NVARCHAR2(32)
    );
    
    //将结果集插入unlogged table,插入耗时约3秒。
    INSERT INTO
    temp_result
    SELECT
    A.WBM,
    A.DZQH,
    A.DZ,
    A.IPDZ,
    B.ZJHM,
    B.XM,
    to_date(B.SWKSSJ,'yyyymmddHH24MISS') as SWKSSJ,
    to_date(B.XWSJ,'yyyymmddHH24MISS') as XWSJ,
    B.SWZDH
    FROM temp_tsw A,
    b_zyk_wbswxx B
    WHERE
    A.ZJHM <> B.ZJHM
    AND A.WBDM = B.WBDM
    AND (B.SWKSSJ)::int8 > (A.swkssj_start)::int8
    AND (B.SWKSSJ)::int8 < (A.swkssj_end)::int8
    ;
    
    //查询结果集表进行分页显示,分页查询耗时约10ms。
    SELECT
    *
    FROM
    temp_result
    ORDER BY
    SWKSSJ,
    ZJHM
    LIMIT 10 OFFSET 0;

    收集更准确的统计信息,通常会改善查询性能,但是也有可能使性能劣化。如果遇到性能劣化,可以考虑:

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