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GPORCA 概述

GPORCA 是在 Postgres 查询优化器基础上构建的增强版优化器，增强了查询规划和优化能力。它具有良好的扩展性，特别是在多核架构下能实现更高效的优化效果。Apache Cloudberry 默认在支持的场景下使用 GPORCA 生成查询执行计划。

GPORCA 在以下方面显著增强了 Apache Cloudberry 的查询性能：

分区表查询
含公用表表达式（CTE）的查询
含子查询的查询

在 Apache Cloudberry 中，GPORCA 与基于 Postgres 的优化器同时存在。默认情况下，系统优先尝试使用 GPORCA。当 GPORCA 不支持某些查询时，系统会自动回退使用 Postgres 优化器。

下图展示了 GPORCA 在整体查询规划架构中的位置：

查询架构

需要注意的是，所有用于配置 Postgres 优化器行为的服务器参数在 GPORCA 模式下均被忽略。仅当系统回退使用 Postgres 优化器时，这些参数才会影响查询计划的生成。

启用或禁用 GPORCA

可以通过服务器配置参数 optimizer 启用或禁用 GPORCA。

虽然系统默认启用 GPORCA，但你也可以在系统、数据库、会话或查询级别灵活配置 optimizer 参数，控制是否使用 GPORCA。

提示

optimizer 参数用于启用或禁用 GPORCA。
optimizer_control 参数用于控制是否允许修改 optimizer 的值。当 optimizer_control 为 off 时，尝试更改 optimizer 参数会报错。只有将其设置为 on，才允许修改 optimizer 参数。

为系统启用 GPORCA

通过设置服务器参数 optimizer，可以在整个系统范围内启用 GPORCA。

使用 Apache Cloudberry 管理员用户 gpadmin 登录到主节点。
通过以下 gpconfig 命令设置参数值为 on：
```
gpconfig -c optimizer -v on --coordinatoronly
```
使用以下命令重载配置，无需重启系统即可应用更改：
```
gpstop -u
```

为数据库启用 GPORCA

可以使用 ALTER DATABASE 命令为指定数据库启用 GPORCA。如下示例为数据库 test_db 启用 GPORCA：

ALTER DATABASE test_db SET optimizer = on;

为会话或查询启用 GPORCA

使用 SET 命令可以在当前会话中启用 GPORCA。例如，在通过 psql 连接 Apache Cloudberry 后执行以下命令：

SET optimizer = on;

若需仅对某条查询启用 GPORCA，可在执行该查询前运行上述 SET 命令。

确定使用的查询优化器

当 GPORCA 处于启用状态（默认配置）时，你可以通过以下方式确认 Apache Cloudberry 实际使用的是 GPORCA 还是回退到了基于 Postgres 的优化器。

最直接的方法是查看查询的 EXPLAIN 计划：

查询计划的末尾会标明使用的优化器。例如：
- 若由 GPORCA 生成，末尾显示：
```
Optimizer: GPORCA
```
- 若由 Postgres 优化器生成，末尾显示：
```
Optimizer: Postgres-based planner
```
若查询计划中包含 Dynamic <any> Scan 类型的节点（如动态断言、动态序列、动态索引扫描等），则说明该计划由 GPORCA 生成，Postgres 优化器不会生成这些节点。
对于分区表查询，GPORCA 的 EXPLAIN 输出只显示被裁剪后的分区数量，而不会列出具体分区；Postgres 优化器则会列出被扫描的每个分区。

除了 EXPLAIN 输出，日志中也会记录所使用的优化器类型。如果查询因某些原因不被 GPORCA 支持，系统会自动回退，并在日志中以 NOTICE 等级输出相关信息，说明为何回退。

你还可以开启配置参数 optimizer_trace_fallback，让 GPORCA 回退时的详细原因在 psql 中直接显示。

提示

将服务器配置参数 optimizer_trace_fallback 设置为 on，可在命令行中查看 GPORCA 回退的具体原因。

示例

以下示例演示了启用 GPORCA 时，对分区表执行查询的效果。

下面的 CREATE TABLE 语句创建了一个按日期进行范围分区的表：

CREATE TABLE sales (trans_id int, date date, 
    amount decimal(9,2), region text)
   DISTRIBUTED BY (trans_id)
   PARTITION BY RANGE (date)
      (START (date '2016-01-01') 
       INCLUSIVE END (date '2017-01-01') 
       EXCLUSIVE EVERY (INTERVAL '1 month'),
   DEFAULT PARTITION outlying_dates );

GPORCA 生成的计划只显示所选分区的数量，而不列出分区名称：

->  Partition Selector for sales (dynamic scan id: 1)  (cost=10.00..100.00 rows=50 width=4)
      Partitions selected:  13 (out of 13)

若某些分区表查询不被 GPORCA 支持，系统会自动切换为 Postgres 优化器。Postgres 生成的 EXPLAIN 会列出所有被访问的分区。如下所示：

->  Append  (cost=0.00..0.00 rows=26 width=53)
   ->  Seq Scan on sales2_1_prt_7_2_prt_usa sales2  (cost=0.00..0.00 rows=1 width=53)
   ->  Seq Scan on sales2_1_prt_7_2_prt_asia sales2  (cost=0.00..0.00 rows=1 width=53)
   ...

下面的示例展示了查询回退到 Postgres 优化器时的日志输出：

执行以下查询：

EXPLAIN SELECT * FROM pg_class;

系统会使用 Postgres 优化器，并在日志中输出一条 NOTICE 消息，说明 GPORCA 未处理该查询的原因。

NFO:  GPORCA failed to produce a plan, falling back to Postgres-based planner
DETAIL:  Falling back to Postgres-based planner because GPORCA does not support the following feature: Non-default collation

GPORCA 概述

启用或禁用 GPORCA​

为系统启用 GPORCA​

为数据库启用 GPORCA​

为会话或查询启用 GPORCA​

确定使用的查询优化器​

示例​

启用或禁用 GPORCA

为系统启用 GPORCA

为数据库启用 GPORCA

为会话或查询启用 GPORCA

确定使用的查询优化器

示例