深入了解sqlexplain

對於開發工程師而言，SQL是一種基礎語言，也是加持數據存儲和管理的重要組成部分。當我們面對複雜的SQL查詢時，有時候會感到困惑：為什麼這個查詢如此緩慢，應該如何優化它？解決這些問題中的關鍵在於找到查詢計劃。這時候，我們就需要用到sqlexplain，一種能夠幫助我們可視化查詢計劃並提出優化建議的工具。

一、sqlexplain 是什麼？

Sqlexplain是一個分析postgresql查詢計劃的工具。當PostgreSQL接收到查詢請求時，它將找到最優查詢方案並執行。在這個過程中會經歷多個步驟，例如解釋應用程序的查詢查詢，解析所需表和索引的方式等等。Sqlexplain能夠將這個執行的過程可視化，從而使查詢優化變得容易。

Sqlexplain不僅僅支持基本的查詢計劃。它也支持自定義函數，外部模塊，以及其他PostgreSQL特性的計劃。它具有多種輸出格式，包括文本，圖象和JSON格式，使它易於與不同的工具和平台進行集成。

二、如何使用sqlexplain

使用sqlexplain，我們需要對它進行配置。為此，需要先安裝postgresql擴展模塊pg_query_plan。然後，我們可以通過以下步驟來使用sqlexplain：

   $psql
   \o explain.txt
   explain select * from mytable where column1 = 'value';
   \q

第一行，我們使用$psql命令進入PostgreSQL的命令行程序，接著我們通過\o命令將輸出結果發送到explain.txt文件中。接下來，我們輸入要分析的SQL查詢語句（這裡的語句是select * from mytable where column1 = ‘value’;）。最後通過輸入\q命令來退出$psql環境。

執行完這一步驟後，我們將得到如下內容的查詢計劃:

                                        QUERY PLAN
------------------------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on mytable  (cost=540.80..570.55 rows=20 width=258)
   Recheck Cond: (column1 = 'value'::text)
   ->  Bitmap Index Scan on mytable_column1_index  (cost=0.00..540.80 rows=20 width=0)
         Index Cond: (column1 = 'value'::text)

使用sqlexplain輸出的結果相對晦澀難懂。但是，當我們在圖形UI中瀏覽結果時，就會看到易於理解的圖表，並且也可以進行交互原圖形分析。

三、如何優化查詢計劃

對於複雜的查詢語句，優化查詢計劃是一個最有效的方法來提高它的性能。通過使用sqlexplain，我們可以找到慢查詢的根源，然後進行優化。以下是一些常見的優化建議：

1. 選擇正確的索引

在查詢計劃中，我們可以看到PostgreSQL如何選擇索引來服務於查詢。如果他不使用索引，就意味著查詢可能不是最優的。通過sqlexplain，我們可以看到它使用了哪些索引。但是，我們需要自己去確認每一個索引的選擇是否正確。一些指導原則包括：

• 使用簡單的選擇條件，比如使用相等關係，而非對查詢進行函數計算
• 避免使用不必要的列索引
• 使用多列索引

2. 分析重複的子查詢

當查詢中包含子查詢時，這些子查詢可能會重複執行，導致性能下降。通過sqlexplain，我們可以確定是否存在重複查詢，並且通過將結果保存到一個臨時表中，然後在多個查詢之間共享這個臨時表來解決這個問題。

3. 降低內部排序和哈希的代價

PostgreSQL支持內部排序和哈希計算，這在某些情況下會帶來性能代價。通過sqlexplain，我們可以找到排序或哈希的代價較高的查詢計劃，然後嘗試降低這個代價。例如，可以使用更小的排序內存或者使用哈希連接而非排序演算法。

四、總結

Sqlexplain是一個非常有用的工具，它可以幫助我們理解查詢計劃以及找到慢查詢的根源。通過對查詢計劃的優化，我們可以提高應用性能並且避免不必要的瓶頸。在實際的生產環境中應用sqlexplain可以幫助我們更加高效地開發維護應用程序。