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EXPLAIN

更新时间:2024-06-03 GMT+08:00

功能描述

显示SQL语句的执行计划。

执行计划将显示SQL语句所引用的表会采用什么样的扫描方式,如:简单的顺序扫描、索引扫描等。如果引用了多个表,执行计划还会显示用到的JOIN算法。

执行计划的最关键的部分是语句的预计执行开销,这是计划生成器估算执行该语句将花费多长的时间。

若指定了ANALYZE选项,则该语句会被执行,然后根据实际的运行结果显示统计数据,包括每个计划节点内时间总开销(毫秒为单位)和实际返回的总行数。这对于判断计划生成器的估计值是否接近实际值非常有用。

注意事项

在指定ANALYZE选项时,语句会被执行。如果用户想使用EXPLAIN分析INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE TABLE AS或EXECUTE语句,而不想改动数据(执行这些语句会影响数据),请使用如下方法。
START TRANSACTION;
EXPLAIN ANALYZE ...;
ROLLBACK;

语法格式

  • 显示SQL语句的执行计划,支持多种选项,对选项顺序无要求。
    EXPLAIN [ (  option  [, ...] )  ] statement;

    其中选项option子句的语法为。

    ANALYZE [ boolean ] |
        ANALYSE [ boolean ] |
        VERBOSE [ boolean ] |
        COSTS [ boolean ] |
        CPU [ boolean ] |
        DETAIL [ boolean ] |
        BUFFERS [ boolean ] |
        TIMING [ boolean ] |
        PLAN [ boolean ] |
        BLOCKNAME [ boolean ] |
        OUTLINE [ boolean ] |
        ADAPTCOST [ boolean ] |
        FORMAT { TEXT | XML | JSON | YAML }
        OPTEVAL [ boolean ]
  • 显示SQL语句的执行计划,且要按顺序给出选项。
    EXPLAIN  { [   ANALYZE  | ANALYSE    ] [ VERBOSE  ]  | PERFORMANCE  } statement;

参数说明

  • statement

    指定要分析的SQL语句。

  • ANALYZE boolean | ANALYSE boolean

    显示实际运行时间和其他统计数据。当两个参数同时使用时,在option中排在后面的一个生效。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):显示实际运行时间和其他统计数据。
    • FALSE:不显示。
  • VERBOSE boolean

    显示有关计划的额外信息。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):显示额外信息。
    • FALSE:不显示。
  • COSTS boolean

    包括每个规划节点的估计总成本,以及估计的行数和每行的宽度。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):显示估计总成本和宽度。
    • FALSE:不显示。
  • CPU boolean

    打印CPU的使用情况的信息。需要结合ANALYZE或ANALYSE选项一起使用。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):显示CPU的使用情况。
    • FALSE:不显示。
  • DETAIL boolean

    打印数据库节点上的信息。需要结合ANALYZE或ANALYSE选项一起使用。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):打印数据库节点的信息。
    • FALSE:不打印。
  • BUFFERS boolean

    包括缓冲区的使用情况的信息。需要结合ANALYZE或ANALYSE选项一起使用。

    取值范围:

    • TRUE:显示缓冲区的使用情况。
    • FALSE(缺省值):不显示。
  • TIMING boolean

    包括实际的启动时间和花费在输出节点上的时间信息。需要结合ANALYZE或ANALYSE选项一起使用。

    取值范围:

    • TRUE(缺省值):显示启动时间和花费在输出节点上的时间信息。
    • FALSE:不显示。
  • PLAN boolean

    是否将执行计划存储在plan_table中。当该选项开启时,会将执行计划存储在plan_table中,不打印到当前屏幕,因此该选项为on时,不能与其他选项同时使用。

    取值范围:

    • ON(缺省值):将执行计划存储在plan_table中,不打印到当前屏幕。执行成功返回EXPLAIN SUCCESS。
    • OFF:不存储执行计划,将执行计划打印到当前屏幕。
  • BLOCKNAME boolean

    是否显示计划的每个操作所处于的查询块。当该选项开启时,会将每个操作所处于的查询块的名字输出在Query Block列上,方便用户获取查询块名字,并使用Hint修改执行计划:

    • TRUE(缺省值):显示计划时,将每个操作所处于的查询块的名字输出在新增列Query Block列上。该选项需要在pretty模式下使用。见指定Hint所处于的查询块Queryblock
    • FALSE:不对计划显示产生影响。
  • OUTLINE boolean

    是否显示计划的Outline Hint信息。

    • ON:显示计划时,将Outline Hint显示在计划下方 。该选项需要在pretty模式下使用。见Outline Hint
    • OFF(缺省值):不显示计划的Outline Hint信息。
  • ADAPTCOST boolean

    在Normal模式下是否显示计划的基数估计方式信息。

    • ON(缺省值):Normal模式下,在计划节点上展示基数估计的方式,包含默认方式和反馈方式,不对预备语句生效。
    • OFF:不展示基数估计的方式信息。
  • FORMAT

    指定输出格式。

    取值范围:TEXT,XML,JSON和YAML。

    默认值:TEXT。

  • PERFORMANCE

    使用此选项时,即打印执行中的所有相关信息。下述为部分信息描述:

    • ex c/r:代表平均每行使用cpu周期数,等于(ex cyc)/(ex row)。
    • ex row:执行行数。
    • ex cyc:代表使用的cpu周期数。
    • inc cyc:代表包含子节点使用的总cpu周期数。
    • shared hit:代表算子的share buffer命中情况。
    • loops:算子循环执行次数。
    • total_calls:生成元素总数。
    • remote query poll time stream gather:算子用于侦听各DN数据到达CN的网络poll时间。
    • deserialize time:反序列化所需时间。
    • estimated time:估计时间。
  • OPTEVAL boolean

    是否显示SCAN算子(当前仅支持seqscan、indexscan、indexonlyscan、bitmapheapscan)的代价淘汰明细,当开启此开关的时候,会在执行计划中显示一个名字为Cost Evaluation Info (identified by plan id)的计划块,该选项仅仅可以和COSTS、VERBOSE、FORMAT三个选项共存。此计划块中的具体参数明细,请参考示例2

    取值范围:
    • TRUE:显示SCAN算子的代价淘汰明细。
    • FALSE(缺省值):不显示。

示例1

--创建SCHEMA。
gaussdb=# CREATE SCHEMA tpcds; 

--创建表tpcds.customer_address。
gaussdb=# CREATE TABLE tpcds.customer_address
(
ca_address_sk         INTEGER           NOT NULL,
ca_address_id         CHARACTER(16)     NOT NULL
);
 
--向表中插入多条记录。
gaussdb=# INSERT INTO tpcds.customer_address VALUES (5000, 'AAAAAAAABAAAAAAA'),(10000, 'AAAAAAAACAAAAAAA');

--创建一个表tpcds.customer_address_p1。
gaussdb=# CREATE TABLE tpcds.customer_address_p1 AS TABLE tpcds.customer_address;

--修改explain_perf_mode为normal。
gaussdb=# SET explain_perf_mode=normal;

--显示表简单查询的执行计划。
gaussdb=# EXPLAIN SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1;
                               QUERY PLAN                               
------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on customer_address_p1  (cost=0.00..25.13 rows=1513 width=24)
(1 row)

--使用ANALYZE选项,在输出中增加运行时间统计。
gaussdb=# EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1;
                                                    QUERY PLAN                                                    
--------------------------------------------------------------------------------------------- Seq Scan on customer_address_p1  (cost=0.00..25.13 rows=1513 width=24) (actual time=0.015..0.016 rows=2 loops=1)
 Total runtime: 0.108 ms
(2 rows)

--使用ANALYZE选项和CPU选项,输出CPU的使用信息。
gaussdb=# EXPLAIN (ANALYZE,CPU)SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1;
                                                    QUERY PLAN                                                    
--------------------------------------------------------------------------------------------- Seq Scan on customer_address_p1  (cost=0.00..25.13 rows=1513 width=24) (actual time=0.011..0.012 rows=2 loops=1)
   (CPU: ex c/r=47397856228403856, ex row=2, ex cyc=94795712456807712, inc cyc=94795712456807712)
 Total runtime: 0.092 ms
(3 rows)

--以JSON格式输出的执行计划(explain_perf_mode为normal时)。
gaussdb=# EXPLAIN(FORMAT JSON) SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1;
                  QUERY PLAN                   
-----------------------------------------------
 [                                            +
   {                                          +
     "Plan": {                                +
       "Node Type": "Seq Scan",               +
       "Relation Name": "customer_address_p1",+
       "Alias": "customer_address_p1",        +
       "Startup Cost": 0.00,                  +
       "Total Cost": 25.13,                   +
       "Plan Rows": 1513,                     +
       "Plan Width": 24                       +
     }                                        +
   }                                          +
 ]
(1 row)

--以YAML格式输出的执行计划(explain_perf_mode为normal时)。
gaussdb=# EXPLAIN(FORMAT YAML) SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1 WHERE ca_address_sk=10000;
                QUERY PLAN                
------------------------------------------
 - Plan:                                 +
     Node Type: "Seq Scan"               +
     Relation Name: "customer_address_p1"+
     Alias: "customer_address_p1"        +
     Startup Cost: 0.00                  +
     Total Cost: 28.91                   +
     Plan Rows: 8                        +
     Plan Width: 24                      +
     Filter: "(ca_address_sk = 10000)"
(1 row)

--禁止开销估计的执行计划。
gaussdb=# EXPLAIN(COSTS FALSE) SELECT * FROM tpcds.customer_address_p1 WHERE ca_address_sk=10000;
            QUERY PLAN             
-----------------------------------
 Seq Scan on customer_address_p1
   Filter: (ca_address_sk = 10000)
(2 rows)


--带有聚集函数查询的执行计划。
gaussdb=# EXPLAIN SELECT SUM(ca_address_sk) FROM tpcds.customer_address_p1 WHERE ca_address_sk<10000;
                                 QUERY PLAN                                 
----------------------------------------------------------------------------
 Aggregate  (cost=30.17..30.18 rows=1 width=12)
   ->  Seq Scan on customer_address_p1  (cost=0.00..28.91 rows=504 width=4)
         Filter: (ca_address_sk < 10000)
(3 rows)

--创建一个二级分区表。
gaussdb=# CREATE TABLE range_list
(
    month_code VARCHAR2 ( 30 ) NOT NULL ,
    dept_code  VARCHAR2 ( 30 ) NOT NULL ,
    user_no    VARCHAR2 ( 30 ) NOT NULL ,
    sales_amt  int
)
PARTITION BY RANGE (month_code) SUBPARTITION BY LIST (dept_code)
(
  PARTITION p_201901 VALUES LESS THAN( '201903' )
  (
    SUBPARTITION p_201901_a values ('1'),
    SUBPARTITION p_201901_b values ('2')
  ),
  PARTITION p_201902 VALUES LESS THAN( '201910' )
  (
    SUBPARTITION p_201902_a values ('1'),
    SUBPARTITION p_201902_b values ('2')
  )
);

--执行带有二级分区表的查询语句。
--Iterations 和 Sub Iterations分别标识遍历了几个一级分区和二级分区。
--Selected Partitions标识哪些一级分区被实际扫描,Selected Subpartitions: (p:s)标识第p个一级分区下s个二级分区被实际扫描,如果一级分区下所有二级分区都被扫描则s显示为ALL。
gaussdb=# EXPLAIN SELECT * FROM range_list WHERE dept_code = '1';
                                  QUERY PLAN                                   
-------------------------------------------------------------------------------
 Partition Iterator  (cost=0.00..17.68 rows=3 width=103)
   Iterations: 2, Sub Iterations: 2
   ->  Partitioned Seq Scan on range_list  (cost=0.00..17.68 rows=3 width=103)
         Filter: ((dept_code)::text = '1'::text)
         Selected Partitions:  1..2
         Selected Subpartitions:  1:1  2:1
(6 rows)

--删除表tpcds.customer_address_p1。
gaussdb=# DROP TABLE tpcds.customer_address_p1;

--删除表tpcds.customer_address。
gaussdb=# DROP TABLE tpcds.customer_address;

--删除表range_list。
gaussdb=# DROP TABLE range_list;

--删除SCHEMA。
gaussdb=# DROP SCHEMA tpcds CASCADE;

示例2

--创建tb_a,tb_b。
gaussdb=# CREATE TABLE tb_a(c1 int);
gaussdb=# INSERT INTO tb_a VALUES(1),(2),(3);
gaussdb=# CREATE TABLE tb_b AS SELECT * FROM tb_a;

--显示SCAN算子的代价淘汰明细。
gaussdb=# EXPLAIN (OPTEVAL on )SELECT * FROM tb_a a, tb_b b WHERE a.c1=b.c1 AND a.c1=1;
                             QUERY PLAN                             
--------------------------------------------------------------------
 Nested Loop  (cost=0.00..81.88 rows=144 width=8)
   ->  Seq Scan on tb_a a  (cost=0.00..40.03 rows=12 width=4)
         Filter: (c1 = 1)
   ->  Materialize  (cost=0.00..40.09 rows=12 width=4)
         ->  Seq Scan on tb_b b  (cost=0.00..40.03 rows=12 width=4)
               Filter: (c1 = 1)
(6 rows)

--删除表tb_a,tb_b。
gaussdb=# DROP TABLE tb_a;
gaussdb=# DROP TABLE tb_b;
说明:

针对Cost Evaluation Info (identified by plan id)计划块:

  1. “2 --”与“4 --”所在行表示的是当前胜选算子,它们各自下面的缩进计划块表示的是当前胜选算子直接淘汰的算子。如算子2淘汰的算子有Seq Scan算子和Bitmap Heap Scan算子。
  2. 如上所示,对上述看到的关键参数进行说明:
    1. id表示当前算子从指定id的path转换而来,该值主要用于在debug2日志中方便定位某一条路径。
    2. rpage表示在代价模型计算过程中使用的基表的页面数。
    3. ipage表示在代价模型计算过程中使用的索引的页面数。
    4. tuples表示在代价模型计算过程中使用的tuple的数量。
    5. selec表示在代价模型计算过程中使用的索引选择率,-1表示当前算子的索引选率无效。
    6. ml表示在代价模型计算过程中,当前触发的ML模型事件,1表示effective_cache_size指定的缓存足够,2表示effective_cache_size指定的缓存不足,3表示effective_cache_size指定的缓存严重不足。
    7. iscost表示在模型代价计算过程中是否发生过忽略启动代价的事件。
    8. lossy表示在代价模型计算过程中是否触发bitmap heap scan的lossy机制。
    9. uidx表示在代价模型计算过程中是否触发唯一索引优先规则。

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