PolarDB:サブクエリフォールディングの使い方

AND 演算子

OR 演算子

AND 演算子

OR 演算子

AND 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE c2 = 0)   -- サブクエリ 1
  AND EXISTS (SELECT 1 FROM t2);               -- サブクエリ 2

サブクエリ 1 はサブクエリ 2 の部分集合であるため、AND 条件下ではサブクエリ 2 は冗長となり、削除されます。

-- 後
SELECT * FROM t1 WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE c2 = 0);

OR 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE c2 = 0)   -- サブクエリ 1
   OR EXISTS (SELECT 1 FROM t2);               -- サブクエリ 2

サブクエリ 1 はサブクエリ 2 の部分集合であるため、OR 条件下ではより大きなセットが優先されるため、サブクエリ 1 が削除されます。

-- 後
SELECT * FROM t1 WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM t2);

AND 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE NOT EXISTS (SELECT t1.a AS f FROM t1 WHERE a > 10 AND b < 10)
  AND NOT EXISTS (SELECT a           FROM t1 WHERE a > 10 AND c < 3);

両方のサブクエリは同一テーブルを対象とし、共通の基本条件（a > 10）を持ちます。追加条件は OR で統合されます。

-- 後
SELECT * FROM t1
WHERE NOT EXISTS (SELECT t1.a AS f FROM t1 WHERE a > 10 AND (b < 10 OR c < 3));

OR 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE EXISTS (SELECT t1.a AS f FROM t1 WHERE a > 10 AND b < 10)
   OR EXISTS (SELECT a           FROM t1 WHERE a > 10 AND c < 3);

両方のサブクエリは同一テーブルを対象とし、共通の基本条件を持ちます。追加条件は OR で統合されます。

-- 後
SELECT * FROM t1
WHERE EXISTS (SELECT t1.a AS f FROM t1 WHERE a > 10 AND (b < 10 OR c < 3));

EXISTS および NOT EXISTS — AND 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE     EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE c1 = 0)   -- サブクエリ 1
  AND NOT EXISTS (SELECT 1 FROM t2);               -- サブクエリ 2

サブクエリ 1 はサブクエリ 2 の部分集合です。ある行が EXISTS (部分集合) および NOT EXISTS (上位集合) の両方を同時に満たすことは不可能であるため、AND 条件は常に偽になります。

-- 後
SELECT * FROM t1 WHERE false;

ANY および ALL の競合 — AND 条件

対象： > ANY ＋ < ALL または <= ALL；< ANY ＋ > ALL または >= ALL。

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE t1.c1 > ANY (SELECT c1 FROM t2 WHERE c1 > 10 AND c2 > 1)   -- ANY セット
  AND t1.c1 < ALL (SELECT c1 FROM t2 WHERE c1 > 10);              -- ALL セット

ANY セットは ALL セットの部分集合です。ある値が、部分集合の要素のいずれかより大きく、かつ上位集合のすべての要素より小さいという状態は成立しません → AND 条件は常に偽になります。

-- 後
SELECT * FROM t1 WHERE false; // ANY セットは ALL セットの部分集合です。

EXISTS および NOT EXISTS — OR 条件

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE     EXISTS (SELECT 1 FROM t2)                    -- サブクエリ 1
   OR NOT EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE c1 = 0);     -- サブクエリ 2

サブクエリ 2 はサブクエリ 1 の部分集合です。OR 条件下では、上位集合が空でない場合は条件が真になり、空の場合は部分集合の補集合が常に真になるため、OR 条件は常に真になります。

-- 後
SELECT * FROM t1 WHERE true; // サブクエリ 2 はサブクエリ 1 の部分集合です。

EXISTS および NOT EXISTS のマージ

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE     EXIST (SELECT 1 FROM t2)                -- サブクエリ 1
  AND NOT EXIST (SELECT 1 FROM t2 WHERE c2 = 0); -- サブクエリ 2

NOT EXISTS セットは EXISTS セットの右部分集合です。オプティマイザーは両者を 1 回のスキャンに統合し、NOT EXISTS 述語に一致する行を除外するための HAVING 条件を追加します。

-- 後
SELECT * FROM t1
WHERE EXIST (
  SELECT 1 FROM t2
  HAVING SUM(CASE WHEN extra_cond THEN 1 ELSE 0 END) ==0
);

このマージは常に最適とは限りません。デフォルトでは、CBQT コンポーネントが適用可否を判断します。マージを強制するには、force_coalesce_subquery = ON を設定します。

次のチャートは、TPCH Q21 のクエリ実行時間（サブクエリフォールディング有効化前後）を示しています。バーが短いほどパフォーマンスが優れています。

IN および NOT IN（または = ANY および != ALL）のマージ

対象： IN ＋ NOT IN（NOT IN セットが左部分集合）；= ANY ＋ != ALL（ALL セットが左部分集合）。

-- 前
SELECT * FROM t1
WHERE  t1.c1  = ANY (SELECT c1 FROM t2 WHERE c1 > 10)     -- = ANY セット
  AND t1.c1 != ALL  (SELECT c1 FROM t2 WHERE c1 > 100);   -- != ALL セット（左部分集合）

!= ALL セット（c1 > 100）は = ANY セット（c1 > 10）の部分集合です。オプティマイザーは、より大きなサブクエリに LNNVL 条件を追加して、より小さなサブクエリを満たす行を除外することで、これらをフォールドします。

-- 後
SELECT * FROM t1
WHERE t1.c1 = ANY (SELECT c1 FROM t2 WHERE c1 > 10 AND LNNVL(c1 > 100));

このマージは常に最適であり、force_coalesce_subquery の設定なしでデフォルトで適用されます。