PolarDB：謂詞推導（條件下推增強）

版本限制

適用的資料庫引擎版本為MySQL 8.0.2，且小版本需為8.0.2.2.23及以上版本。如何查看核心版本，請參見查詢版本號碼。

使用情境

在謂詞下推（條件下推）的過程中，PolarDB通過謂詞推導的方式增強其最佳化能力。謂詞下推包括但不限於以下幾種實現方式：

• HAVING下推至WHERE的條件下推：將可以在彙總前應用的HAVING條件轉換為WHERE條件，以減少參與彙總的資料量。更多資訊，請參見條件下推（HAVING to WHERE）。

• WHERE條件下推至派生表：將外部查詢的WHERE條件下推到派生表中，以便更早地過濾資料。更多資訊，請參見條件下推（WHERE條件下推派生表）。

• WHERE子句下推至IN子查詢：將外部查詢的WHERE條件下推到IN子查詢中，提高子查詢的執行效率。更多資訊，請參見條件下推（WHERE子句下推至IN子查詢）。

• 串連條件下推至物化派生表：將串連條件直接應用於物化派生表，以減少不必要的資料掃描。更多資訊，請參見條件下推（串連條件下推至物化派生表）。

主要包括以下情境：

• 非等值/等值簡單謂詞推導，樣本如下：

  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1, v1 WHERE v1.a > t1.a AND t1.a > 1
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1, v1 WHERE v1.a > t1.a AND t1.a > 1 AND v1.a > 1
  
  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1, v1 WHERE v1.b < t1.c AND t1.c < t2.c AND t2.c = 1;
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1, v1 WHERE v1.b < t1.c AND t1.c < t2.c AND t2.c = 1 AND v1.b < 1 AND t1.c < 1;

• 對於符合交換律的運算式，也可以參與謂詞推導，樣本如下：

  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1, v2 WHERE v2.c1 < t1.c2 + t1.c1 AND t1.c1 + t1.c2 < 2;
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1, v2 WHERE v2.c1 < t1.c2 + t1.c1 AND t1.c1 + t1.c2 < 2 AND v2.c1 < 2;

• 基於等值關係的複雜謂詞推導，樣本如下：

  -- 原SQL
  SELECT * FROM t3, v3 WHERE v3.c2 = t3.c2 AND t3.c2 LIKE "%00%";
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t3, v3 WHERE v3.c2 = t3.c2 AND t3.c2 LIKE "%00%" AND v3.c2 LIKE "%00%";
  
  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1, v2 WHERE v2.c1 = t1.c2 AND t1.c2 IN (1,5,7);
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1, v2 WHERE v2.c1 = t1.c2 AND t1.c2 IN (1,5,7) AND  v2.c1 IN (1,5,7);

• HAVING中MIN/MAX推導，樣本如下：

  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1 GROUP BY a,b,c HAVING MAX(b) > 20;
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1 WHERE b > 20 GROUP BY a,b,c;
  
  -- 原SQL
  SELECT * FROM t1 GROUP BY a,b,c HAVING MIN(b) < 20;
  -- 推導後的SQL
  SELECT * FROM t1 WHERE b < 20 GROUP BY a,b,c;

使用限制

• 在整個謂詞推導過程中，只有在滿足相同比較類型條件的前提下，才能將這些謂詞統一進行推導，樣本如下：

  CREATE TABLE t1(c1 INT, c2 INT);
  CREATE TABLE t2(c1 INT, c2 VARCHAR(64));
  CREATE view v2 AS SELECT * FROM t2;
  SELECT * FROM v2,t1 WHERE v2.c1 > t1.c2 AND t1.c2 > v2.c2;

  說明

  樣本SQL中v2.c2是VARCHAR類型，雖然看起來可以通過中間變數t1.c2傳遞非等值關係，但由於v2.c1是INT類型，v2.c2是VARCHAR類型，t1.c2作為INT類型，在分別跟v2.c1和v2.c2比較時是用不同類型的取值方式，因此強行推導之後是不符合SQL原始語義的。

• MIN/MAX函數的推導僅適用於SQL查詢中存在且僅存在單一的MIN/MAX彙總函式的情況。如果查詢中包含其他類似的彙總函式，則在WHERE子句中推匯出的謂詞條件可能會影響這些其他彙總函式的計算結果，從而導致推導後的SQL與原始SQL之間出現不等價的情況。樣本如下：

  SELECT a, MIN(b), AVG(c) FROM t1 GROUP BY a HAVING MIN(b) < 20;

  說明

  樣本SQL中存在兩個彙總函式，分別是AVG(c)和MIN(b)，若按規則推導b < 20至WHERE從句上，在表t1掃描過程中會過濾掉不滿足b < 20的行，這些被過濾掉的資料就不會對AVG(c)的值產生影響，因此對於某個分組來說，必然會影響AVG(c)值，查詢結果與原始語義不符，所以這種會影響其他彙總函式結果的情況並不支援MIN/MAX推導。

使用方法

準備工作

在使用該條件下推之前，您需要配置loose_predicate_deduce_mode參數來開啟謂詞推導功能。具體操作請參見設定叢集參數和節點參數。

樣本1

-- 建立樣本用表
CREATE VIEW v1
AS
SELECT c1, c2, MAX(c3) AS max_c3
    , AVG(c4) AS avg_c4
FROM t2
GROUP BY c1, c2
HAVING max_c3 > 10;

EXPLAIN FORMAT = TREE SELECT * FROM v1, t1 WHERE v1.c1 >= t1.c2 AND t1.c2 = v1.c2;

EXPLAIN
-> Inner hash join (t1.c2 = v1.c2)
    -> Table scan on t1  (cost=0.18 rows=10)
    -> Hash
        -> Table scan on v1
            -> Materialize
                -> Filter: (max_c3 > 10)
                    -> Table scan on <temporary>
                        -> Aggregate using temporary table
                            -> Filter: (t2.c1 >= t2.c2)  (cost=0.75 rows=2)
                                -> Table scan on t2  (cost=0.75 rows=5)

樣本2

SELECT a, b, ee
FROM (
    SELECT b, a, MIN(c) AS ee
    FROM t1
    GROUP BY a, b
) dt
GROUP BY a, b
HAVING MIN(ee) < 20;

-- 推導變換後========>
SELECT a, b, ee
FROM (
    SELECT b, a, MIN(c) AS ee
    FROM t1
  WHERE c < 20
    GROUP BY a, b
) dt
GROUP BY a, b;


-- 通過下面的查詢計劃也能看出應用MIN/MAX推導之後的結果
EXPLAIN FORMAT = TREE SELECT a, b, ee
FROM (
    SELECT b, a, MIN(c) AS ee
    FROM t1
    GROUP BY a, b
) dt
GROUP BY a, b
HAVING MIN(ee) < 20;

EXPLAIN
-> Table scan on <temporary>
    -> Aggregate using temporary table
        -> Table scan on dt
            -> Materialize
                -> Table scan on <temporary>
                    -> Aggregate using temporary table
                        -> Filter: (t1.c < 20)  (cost=*** rows=***)
                            -> Table scan on t1  (cost=*** rows=***)