1. 简介
查询计划是数据库系统根据查询语句生成的用于执行查询的内部表示，它描述了数据库系统对查询语句的执行步骤和操作顺序。执行计划是查询计划的实际执行结果，它展示了数据库系统在执行查询时的具体操作和资源消耗情况。
在 PostgreSQL 中，查询计划和执行计划的分析是优化查询性能的关键环节。通过分析查询计划和执行计划，我们可以了解查询语句的执行过程、资源消耗情况以及可能的性能瓶颈，从而进行优化和调整。
2. 查询计划
查询计划是 PostgreSQL 使用的内部数据结构，用于表示查询语句的执行计划。查询计划是一个树状结构，由一系列节点组成，每个节点代表一个操作步骤，如扫描表、排序、聚合等。节点之间通过父子关系连接，构成了整个查询计划。
为了获取查询计划，我们可以在查询语句前加上 EXPLAIN 关键字。EXPLAIN 会解析查询语句，并生成一个查询计划的文本表示。
下面是一个示例，展示了查询计划的基本结构：
EXPLAIN SELECT * FROM table_name WHERE column_name = 'value';
查询计划的输出结果包括以下几个重要信息：
- 节点类型：描述了每个节点的操作类型，如 Seq Scan（顺序扫描）、Index Scan（索引扫描）、Sort（排序）等。
- 访问方法：描述了节点使用的具体访问方法，如顺序扫描使用 Seq Scan、索引扫描使用 Index Scan。
- 过滤条件：描述了节点的过滤条件。
- 输出信息：描述了节点输出的列信息。
- 成本估计：描述了节点执行的成本和资源消耗。
- 子节点：描述了节点的子节点，用于构建查询计划的树状结构。
查询计划可以帮助我们理解查询语句的执行过程，从而找到性能瓶颈和优化的方向。
3. 执行计划
执行计划是查询计划的实际执行结果，它展示了数据库系统在执行查询时的具体操作和资源消耗情况。执行计划以表格形式展示，每一行代表一个操作步骤，包括操作类型、操作对象、执行次数、执行时间、资源消耗等信息。
为了获取执行计划，我们可以将查询语句用 EXPLAIN ANALYZE 进行修饰：
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM table_name WHERE column_name = 'value';
执行计划的输出结果包括以下几个重要信息：
- 执行顺序：描述了操作步骤的执行顺序。
- 操作类型：描述了每个操作步骤的具体操作类型，如 Seq Scan、Index Scan、Sort等。
- 操作对象：描述了每个操作步骤涉及的对象，如表名、索引名等。
- 执行次数：描述了每个操作步骤的执行次数。
- 执行时间：描述了每个操作步骤的执行时间。
- 资源消耗：描述了每个操作步骤的资源消耗情况，如 CPU 时间、磁盘 I/O等。
执行计划可以帮助我们深入了解查询的执行过程和资源消耗情况，从而找到性能瓶颈和优化的方向。
4. 参数介绍和代码案例
为了更好地理解查询计划和执行计划的分析，我们将通过一个具体的示例来演示。假设我们有一个名为 orders 的表，包含订单的信息，我们需要查询订单金额大于 100 的所有订单。
首先，我们可以使用 EXPLAIN 关键字获取查询计划：
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE amount > 100;
查询计划的输出结果可能如下所示：
Seq Scan on orders (cost=0.00..10.00 rows=100 width=8)
Filter: (amount > 100)
上述查询计划表示通过顺序扫描 orders 表，使用过滤条件 amount > 100 来获取满足条件的结果。
接下来，我们可以使用 EXPLAIN ANALYZE 获取执行计划：
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM orders WHERE amount > 100;
执行计划的输出结果可能如下所示：
|
上述执行计划表示通过顺序扫描 orders 表，使用过滤条件 amount > 100 来获取满足条件的结果。实际执行时间为 0.1 毫秒，过滤了 90 行数据。
通过分析查询计划和执行计划，我们可以了解到查询的执行过程、资源消耗情况以及性能瓶颈。根据这些信息，我们可以进行优化和调整，提高查询性能。
总结
查询计划和执行计划的分析是 PostgreSQL 中优化查询性能的重要环节。查询计划描述了查询语句的执行步骤和操作顺序，通过 EXPLAIN 关键字获取。执行计划是查询计划的实际执行结果，展示了查询的具体操作和资源消耗情况，通过 EXPLAIN ANALYZE 关键字获取。通过分析查询计划和执行计划，我们可以找到查询的性能瓶颈和优化的方向，提高查询性能。
