深入理解亚信安慧AntDB-T数据库子计划的执行流程

概要：

SQL语句在执行时会转换为执行计划，若其中包含了子查询或子链接并且不能被优化，则执行计划会生成子计划（查看AntDB的执行计划时看到标记为SubPlan[1] 的部分即为子计划）。在整个AntDB数据库中，子计划是SQL语句执行计划的重要组成部分，对执行计划的执行性能产生非常重要的影响。

一般子计划的执行依赖上层的执行结果作为输入参数，了解子计划如何获取上层Plan的参数传递，如何将执行的结果参数传递到上层以及子计划在AntDB数据库中如何执行等问题都是子计划执行流程和进行优化的关键点，本文将针对这些问题重点描述AntDB子计划的参数传递的设计和主要执行流程。

01什么是子计划

子计划在亚信安慧AntDB数据库中一般是通过查询SQL语句转换而来，以下是一个生成子计划的示例，一共有三张表，分别为t/t1/t2，其表结构如下：

图1：t/t1/t2表结构

表中数据如下：

图2：t/t1/t2表中示例数据

示例语句为：

SELECT c1, (SELECT i FROM t1 b WHERE b.j=(SELECT c.i FROM t2 c WHERE c.c4=a.c4)) i FROM t a;

通过explain解析的执行计划如下图：

图3：示例SQL执行计划

可以看到这里的SubPlan 2即是一个子计划，对应SQL语句中的(SELECT i FROM t1 b WHERE b.j=(SELECT c.i FROM t2 c WHERE c.c4=a.c4)) i 这部分，对外层依赖表t的c4字段。

InitPlan 1则是一个对外层无参数依赖的SubPlan，对应SQL语句中的SELECT c.i FROM t2 c WHERE c.c4=a.c4。

后续说明以此示例为参考。

02AntDB子计划的生成流程

图4：子计划关联部分数据结构

子计划生成主要需要两个数据结构：PlannerGlobal和PlannerInfo

PlannerGlobal的作用主要是在优化器对SQL语句的优化过程中记录全局信息，其中的subplans即用来记录所有的子计划，而paramExecTypes则用来记录参数的类型列表；

PlannerInfo的作用主要是对每层SQL语句进行分析使之生成对应的执行路径，同时将需要的参数等信息记录在plan_params中。

子计划主要的生成流程

子计划生成主要涉及到以下4个步骤：

1）当优化器开始工作时，首先会生成一个Plannerglobal数据结构的全局的glob对象，且在优化器对SQL语句分析过程中，所有生成的子计划都将保存在glob的subplans中；

2）其次对SQL语句的输出列，条件等进行表达式分析，如果SQL语句中包含有参数引用，那么最终会调用到参数分析assign_param_for_var函数进行参数的生成和记录；

3）接着根据优化信息和参数生成对应的SubPlan；

4）最后生成PlannedStmt，将PlannerGlobal的subplans转换到PlannedStmt的subplans字段中，方便后续的计划执行。

主体流程如下：

图5：生成子计划的主要流程图

步骤一：

优化过程中，会逐步调用到列、表达式分析函数preprocess_qual_conditions，而此函数最终会调用到参数分配函数assign_param_for_var，在此函数中分配子计划对上层依赖的参数全局paramId并放到PlannerInfo的plan_params中，此过程的主要流程又是在assign_param_for_var函数中完成的，其流程如下：