YugabyteDB YSQL优化器中参数化过滤条件选择性估算问题分析
2025-05-25 08:29:57作者:牧宁李
在YugabyteDB的YSQL查询优化器中,发现了一个关于参数化过滤条件选择性估算的问题,该问题会影响YB Bitmap Table Scan路径的成本计算准确性。
问题背景
在YSQL查询优化过程中,当使用位图扫描(BitmapScan)时,优化器需要计算YB Bitmap Table Scan路径的行数估算值(path->rows)。这个值对于后续的查询计划选择和成本计算至关重要。
问题现象
在特定场景下,YSQL优化器对参数化过滤条件的选择性估算存在问题。具体表现为:
- 路径行数(path->rows)被错误地覆盖
- 参数化谓词的选择性未被正确考虑
- 导致最终的行数估算不准确
技术细节分析
在yb_cost_bitmap_table_scan函数中,存在以下关键问题:
- 初始设置的行数估算值被后续计算错误覆盖:
path->rows = clamp_row_est(baserel->tuples *
clauselist_selectivity(root, baserel->baserestrictinfo,
baserel->relid, JOIN_INNER, NULL));
path->rows = tuples_fetched;
-
参数化谓词(如示例中的
(a + b) >= s.y
)未被纳入行数估算考虑范围 -
调试信息显示,在关键断点处:
- 参数化信息(param_info)指示的行数为209
- 基础关系(baserel)的行数为12345
- 但最终被设置为626(tuples_fetched)
影响范围
该问题会导致以下不良影响:
- 查询优化器可能选择次优的执行计划
- 资源分配可能不合理
- 查询性能可能低于预期
解决方案
修复方案相对简单直接:
- 移除错误覆盖path->rows的两行代码
- 保留初始正确的行数估算值
修复后,优化器能够正确反映参数化过滤条件的选择性,如示例中YB Bitmap Table Scan的行数估算从626调整为209(约为BitmapOr估算值626的1/3,符合范围谓词的默认选择性)。
验证测试
可以通过以下测试用例验证修复效果:
-- 测试表创建和数据准备
CREATE TABLE r (pk int, a int, b int, c char(10), v char(1024), PRIMARY KEY (pk asc));
CREATE TABLE s (x int, y int, z char(10));
CREATE INDEX i_r_a ON r (a asc);
CREATE INDEX i_r_c ON r (c asc);
-- 数据插入和分析
INSERT INTO r SELECT i, i/5, i,
concat(chr((((i-1)/26/26)%26)+ascii('a')),
chr((((i-1)/26)%26)+ascii('a')),
chr(((i-1)%26)+ascii('a')))
FROM generate_series(1,12345) i;
INSERT INTO s SELECT i/3, i,
concat(chr((((i-1)/26/26)%26)+ascii('a')),
chr((((i-1)/26)%26)+ascii('a')),
chr(((i-1)%26)+ascii('a')))
FROM generate_series(1,123) i;
ANALYZE r, s;
-- 启用相关优化器功能
SET yb_enable_base_scans_cost_model = on;
SET yb_enable_bitmapscan = on;
SET enable_bitmapscan = on;
SET yb_prefer_bnl = off;
-- 测试查询
EXPLAIN SELECT * FROM r, s WHERE (a = x OR c <= 'b') AND a + b >= y;
总结
这个问题展示了查询优化器中一个典型的选择性估算错误案例。通过修复,确保了参数化过滤条件能够被正确纳入成本计算,从而帮助优化器做出更合理的计划选择。对于使用YugabyteDB并依赖位图扫描性能的用户,这个修复将带来更准确的查询计划和更好的性能表现。
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