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PG：表訪問方法API如何進(jìn)行順序掃描？

2021-03-05 09:57

引言

PG中有很多方法檢索數(shù)據(jù)并返回給用戶。依賴于用戶的SQL語句，查詢計(jì)劃模塊生成最有方法以檢索請求的數(shù)據(jù)。順序掃描是用戶請求大量數(shù)據(jù)時(shí)或者當(dāng)表沒有索引時(shí)使用的一種檢索方法（例如select ＊ from tablename；）；順序掃描方法由表的表訪問方法APIchuli，heap表訪問方法時(shí)當(dāng)前版本中默認(rèn)的方法。本文中，將會介紹表訪問方法API如何進(jìn)行順序掃描。

PG中表訪問方法APIs

PG12中引入了可拔插表訪問方法，允許開發(fā)者重定義存儲／檢索表數(shù)據(jù)的方法。這個API包含42個函數(shù)。定義在tableam．h中，這些接口函數(shù)在typedef struct TableAmRoutine中。下面介紹關(guān)于順序掃描的routine，幫助開發(fā)這了解如何創(chuàng)建自己的表訪問方法。

順序掃描的調(diào)用棧

42個routines中很少由一個會被執(zhí)行器調(diào)用來完成順序掃描的請求。本節(jié)按調(diào)用順序描述這些接口。

relation＿size

函數(shù)聲明：uint64 （＊relation＿size）（Relation rel， ForkNumberforkNumber）；

Relation＿size函數(shù)是第一個被調(diào)用的函數(shù)，相對簡單。通過rel和forkNumber，返回對于文件的大學(xué)。默認(rèn)heap表訪問方法會調(diào)用存儲管理器smgr，計(jì)算出對于表文件的頁數(shù)，然后成語每個頁大小BLCKSZ默認(rèn)8KB。如果不確定表和forknumber之間的關(guān)系，可以查詢網(wǎng)址https：／／www．highgo．ca／2020／10／23／free－space－mapping－file－in－details／了解更多信息。

返回的大小設(shè)置順序掃描的邊界。

slot＿callbacks

函數(shù)聲明：const TupleTableSlotOps＊（＊slot＿callbacks）（Relation rel）；

下一步，執(zhí)行器需要找出此表訪問方法與哪一個tuple table slot（TTS）回調(diào)操作的集合兼容。TTS是routines集合，確保tuple存儲在執(zhí)行器和訪問方法之間兼容。執(zhí)行器執(zhí)行TTS回調(diào)以TupleTableSlot結(jié)構(gòu)傳輸tuple，該結(jié)構(gòu)執(zhí)行器可以認(rèn)識。默認(rèn)的heap訪問方法使用execTuples．c中定義的TTSOpsBufferHeapTuple來處理這個操作。

scan＿begin

函數(shù)聲明：TableScanDesc （＊scan＿begin）（Relationrel，

Snapshotsnapshot，

int nkeys，struct ScanKeyData ＊key，

ParallelTableScanDesc pscan，

uint32flags）；

現(xiàn)在可以開始掃描。這個函數(shù)是順序掃描的初始化函數(shù)，將使用執(zhí)行器傳輸?shù)膮?shù)分配一個新的scan描述符。Scan描述符結(jié)構(gòu)的目的在于執(zhí)行順序掃描時(shí)進(jìn)行跟蹤。例如，要跟蹤從哪里開始掃描，上次掃描塊號是什么時(shí)候，應(yīng)該回復(fù)掃描哪個塊，以及掃描了多少塊等等。一旦順序掃描完成，scan描述符會被銷毀。

執(zhí)行器希望接口返回指向TableScanDesc結(jié)構(gòu)的指針。

scan＿getnextslot

函數(shù)聲明：bool （＊scan＿getnextslot）（TableScanDescscan，

ScanDirection direction，

TupleTableSlot ＊slot）；

這個函數(shù)是順序掃描的主要函數(shù)，從buffer管理器中獲取一個tuple，轉(zhuǎn)換成TTS格式并將它存儲到slot指針中。每次調(diào)用返回一個tuple。如果表由1000個tuple，這個函數(shù)會調(diào)用1000次。返回true表示需要再次調(diào)用獲取下一個tuple，返回false表示獲取了所有元組，不用再調(diào)用這個函數(shù)了。

通常情況下順序掃描以per－page模式進(jìn)行工作。也就是說從buffer管理器中加載并讀入一個block到內(nèi)存，然后從這個頁中一個元組一個元組地進(jìn)行返回，獲取完一頁，再加載另一頁進(jìn)行掃描。

Scan描述符起著重要作用，因?yàn)檫@個結(jié)構(gòu)體中存有大量控制信息，調(diào)用scan＿getnextslot會更新。

scan＿end

函數(shù)聲明：void （＊scan＿end）（TableScanDesc scan）；

順序掃描調(diào)用的最后一個函數(shù)，用于清理scan描述符。此時(shí)執(zhí)行器已經(jīng)通過順序掃描方法獲取了所有元組信息。

準(zhǔn)備返回的數(shù)據(jù)

現(xiàn)在執(zhí)行器通過表訪問方法掃描了所有元組，需要進(jìn)入過濾流程決定哪些元組符合返回的條件（例如使用WHERE限制掃描結(jié)果）。由execScan．c中的for循環(huán)在每個TTS上執(zhí)行ExecQual，最終結(jié)果發(fā)送給用戶。

總結(jié)

流程圖如下：