第三章-逻辑重写优化

SubLink 结构体#

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typedef struct SubLink {
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  SubLinkType subLinkType;  // EXISTS_SUBLINK / ALL_SUBLINK / ANY_SUBLINK
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  int subLinkId;            // 编号
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  Node *testexpr;           // 操作符表达式
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  List *operName;           // 操作符
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  Node *subselect;          // 子句产生的查询树
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  int location;             // SQL 中的位置
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} SubLink;

谓词与子连接类型对照表#

3.2.1.1 ANY 类型子连接提升#

提升条件（5项）：

1. 左操作数必须在 available_rels 中
2. 必须是非相关子连接（不能引用父查询列属性）
3. testexpr 中必须引用上一层的列（否则无法构成连接关系）
4. testexpr 中必须有 Var（列属性）
5. testexpr 中不能含有易失性函数（VOLATILE）

提升流程（5步骤）：

1. 将 SubLink->subselect 转换为 SubQuery 类型的 RangeTblEntry
2. 生成新的 RangeTblRef 节点
3. 提取子查询投影列，生成新 Var
4. 用新 Var 替换 testexpr 中的 Param 变量（convert_testexpr 函数）
5. 生成新的 JoinExpr（Semi Join），LHS 端由上层函数填充

提升结果：子连接先变为子查询（在 FROM 后），后续可能再被提升为连接。

关键函数：pull_up_sublinks → pull_up_sublinks_qual_recurse → convert_ANY_sublink_to_join

3.2.1.2 EXISTS 类型子连接提升#

提升条件（5项）：

1. 子句中不能包含通用表达式（CTE）
2. 子句必须是”简单”的（无集合操作、聚集操作、HAVING、窗口函数、LIMIT、FOR UPDATE 等）
3. 约束条件中必须包含上层的列属性（Var）——非相关的 EXISTS 子连接不提升
4. 除约束条件外的其他表达式不能引用上层列属性
5. 约束条件中不能含有易失性函数

“简单”判断（simplify_EXISTS_query 函数）：

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if (query->commandType != CMD_SELECT ||
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    query->setOperations ||
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    query->hasAggs ||
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    query->groupingSets ||
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    query->hasWindowFuncs ||
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    query->hasTargetSRFs ||
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    query->hasModifyingCTE ||
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    query->havingQual ||
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    query->limitOffset ||
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    query->limitCount ||
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    query->rowMarks)
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  return false;

提升流程：

1. 保存子查询的 FromExpr->quals 为 whereClause
2. 调整 Var 的 varno（rtindex 增加上层 rtable 长度）
3. 调整引用上层表的 Var 的 varlevelsup（从 1 改为 0）
4. 将子查询的 rtable 附加到上层父查询的 rtable
5. 创建新的 jointree，用子查询的 jointree 作为 RHS，whereClause 作为 quals

提升结果：EXISTS 子连接会彻底提升为表与表的直接连接（不同于 ANY 类型先变子查询）。

关键函数：convert_EXISTS_sublink_to_join

连接类型与子连接提升的关系#

RTE_SUBQUERY(SIMPLE) 提升#

提升条件（6项）： a) 必须是 SELECT 查询语句 b) setOperations 必须是 NULL（否则交给 UNION ALL 处理） c) 不能包含聚集操作、窗口函数、GROUP、HAVING、ORDER BY、DISTINCT、LIMIT、FOR UPDATE、CTE d) 无范围表时需满足特定条件 e) 不能有 LATERAL 引用更上层的表 f) 不能有易失性函数

提升流程：

1. 调整子查询中 Var 的 varno（OffsetVarNodes）
2. 调整 varlevelsup（IncrementVarSublevelsUp）
3. 用子查询投影列替换父查询中的 Var（pullup_replace_vars）
4. 将子查询的 rtable 附加到父查询的 rtable

关键函数：pull_up_subqueries → pull_up_subqueries_recurse → pull_up_simple_subquery

RTE_SUBQUERY(UNION) 提升#

提升条件（is_simple_union_all 函数判断）： a) 必须是 SELECT 查询语句 b) setOperations 必须有值，且操作符必须是 UNION ALL c) 不能有 ORDER BY、LIMIT/OFFSET d) SetOperationStmt 中的子语句必须包含相同类型的投影列

提升目的：将三个层次变成两个层次（子子查询提升为 Append Relation）。

关键函数：pull_up_simple_union_all → pull_up_union_leaf_queries

RTE_VALUES 提升#

提升条件：

1. 不能是外连接下的语句
2. 不能是 UNION ALL 集合操作下的子句
3. RTE_VALUES 中只能有一个”元组”
4. VALUES 指定的值中不能含有易失性函数或返回集合的表达式
5. 必须只能有一个 RTE_VALUES

提升流程：

1. 将 VALUES 中的常量组织成 TargetEntry 形式
2. 用新 Var 替换所有引用 VALUES 的变量

提升结果：RTE_VALUES 消除，变成空 FROM 的子查询，可能进一步提升。

3.5.3.1 谓词规约#

OR 操作：NULL OR FALSE OR sno = 1 → sno = 1（忽略 NULL 和 FALSE） AND 操作：NULL AND FALSE AND sno = 1 → FALSE（整个约束条件为 FALSE）

函数：find_duplicate_ors

3.5.3.2 谓词拉平#

将树状的 OR/AND 约束条件拉平为扁平结构。

示例：

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-- 优化前（树状）
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sno=1 OR (sno=2 OR (sno=3 OR sno=4))
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-- 优化后（扁平）
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(sno = 1) OR (sno = 2) OR (sno = 3) OR (sno = 4)

函数：pull_ors / pull_ands

3.5.3.3 提取公共项#

将 (A AND B) OR (A AND C) 转换为 A AND (B OR C)，使 A 可以下推到基表。

算法：

1. 找到最短的 AND 子句
2. 以最短项为依据，检查所有 AND 子句是否都包含公共项
3. 提取公共项，生成新的 OR-of-ANDs 形式

函数：process_duplicate_ors

特殊规约：

• (A AND B) OR A → A
• (A AND B AND C) OR (A AND B) → A AND B