技术原理

核心机制

相同语句计划复用
图1 相同语句计划复用流程原理图

用户SQL语句经词法解析与语法解析后，对于相同的SQL语句计划实现复用。当用户第一次执行某SQL语句时，数据库对SQL语句进行语义解析及计划生成，同时将语义解析结果及计划根据SQL等关键信息作为键（Key）构建计划缓存哈希表，进行缓存。当后续遇到相同SQL文本的SQL语句（包括所有字面值、大小写、空格等都需相同）时，根据键（Key)从计划缓存哈希表中匹配计划缓存并直接复用相同的缓存计划，从而跳过重复的解析、优化等耗时阶段。

相较于非相同语句计划复用流程，相同语句计划复用增加了以下操作逻辑：
- 构造计划缓存键（Key）
- 使用键（Key）匹配计划
- 复用计划
- 存储键（Key）与执行计划相关信息
自动参数化
图2 自动参数化流程原理图
1. 用户SQL语句经词法解析与语法解析生成原始语法树后，自动参数化模块将遍历语法树节点，对常量节点进行参数化。具体操作包括将常量节点转换为参数节点以及记录参数类型等信息。
2. 根据参数化的节点信息生成SQL模板。
3. 当某模板SQL首次执行时，数据库引擎基于参数化的语法树进行执行以下操作：
  - 语义分析
  - 计划生成
  - 缓存计划
4. 当再次执行相同SQL模板语句时，启用缓存复用机制（即后续相同模板SQL复用缓存计划）。
相较于非参数化流程，自动参数化增加了以下操作逻辑：
- 参数化语法树
- 参数化SQL文本串
- 构造计划缓存key
- 使用键（Key）匹配计划
- 复用计划
- 存储键（Key）与执行计划相关信息
- 绑定参数化常量信息执行

接口介绍

GUC参数名	GUC参数说明
cursor_sharing	控制自动参数化和相同语句计划复用功能开启。具体请参见《参考》中“数据库运行参数说明 > GUC参数说明 > 查询规划 > 其他优化器选项”章节。

Hint名	Hint说明
cursor_sharing_exact	指定单个SQL语句使用相同语句计划复用，其作用等同于cursor_sharing=exact。具体请参见《SQL调优指南》中“使用Plan Hint进行调优 > 指定cursor_sharing为exact的Hint”章节。

函数或视图名	函数或视图说明
DBE_PERF.GS_PLANCACHE_STAT	显示当前进程内全部session的可复用计划的语句信息，查看该视图需要初始用户或MONITORADMIN权限。具体请参见《参考》中“Schema > DBE_PERF Schema > Query > DBE_PERF.GS_PLANCACHE_STAT”章节。
GS_ALL_PREPARED_STATEMENTS	视图新增is_reused字段表示该缓存是否被重用。具体请参见《参考》中“系统表和系统视图 > 系统视图 > 其他系统视图 > GS_ALL_PREPARED_STATEMENTS”章节。
DBE_PERF.GLOBAL_PLANCACHE_STATUS	视图新增parameterized_info字段，表示该语句通过cursor_sharing的exact或force的流程执行。具体请参见《参考》中“Schema > DBE_PERF Schema > Global Plancache > DBE_PERF.GLOBAL_PLANCACHE_STATUS”章节。
DBE_PERF.GS_DIST_PLANCACHE_STAT	显示全部进程（包含备机）的可复用计划的信息，查看该视图需要初始用户或MONITORADMIN权限。具体请参见《参考》中“Schema > DBE_PERF Schema > Query > DBE_PERF.GS_DIST_PLANCACHE_STAT”章节。
pg_catalog.gs_dist_plancache_stat()	查看包含备机的全部进程的可复用计划的语句信息的系统函数，函数返回信息和DBE_PERF.GS_DIST_PLANCACHE_STAT一致。查看该函数需要初始用户或MONITORADMIN权限。具体请参见《参考》中“SQL参考 > 函数和操作符 > 统计信息函数”章节。
pg_catalog.gs_plancache_stat()	查看当前进程内全部session的可复用计划的语句信息，函数返回信息和DBE_PERF.GS_PLANCACHE_STAT一致。查看该函数需要初始用户或MONITORADMIN权限。具体请参见《参考》中“SQL参考 > 函数和操作符 > 统计信息函数”章节。
DBE_PERF.global_plancache_status(is_with_plan)	显示在所有节点上的全局计划缓存的状态信息，即plan_info列。入参is_with_plan为bool类型，默认值为false。当入参为true时，显示plan_info的信息。函数返回信息和DBE_PERF.GLOBAL_PLANCACHE_STATUS一致。具体请参见《参考》中“SQL参考 > 函数和操作符 > 统计信息函数”章节。