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postgreSQL数据库有什么用啊？

优点事实上， PostgreSQL 的特性覆盖了 SQL-2/SQL-92 和 SQL-3/SQL-99，首先，它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持，其中有些数据类型可以说连商业数据库都不具备， 比如 IP 类型和几何类型等；其次，PostgreSQL 是全功能的自由软件数据库，很长时间以来，PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统。直到最近才有 Inprise 的 InterBase 以及 SAP 等厂商将其原先专有软件开放为自由软件之后才打破了这个唯一。最后，PostgreSQL拥有一支非常活跃的开发队伍，而且在许多黑客的努力下，PostgreSQL 的质量日益提高。

从技术角度来讲，PostgreSQL 采用的是比较经典的 C/S （client/server）结构，也就是一个客户端对应一个服务器端守护进程的模式，这个守护进程分析客户端来的查询请求，生成规划树，进行数据检索并最终把结果格式化输出后返回给客户端。为了便于客户端的程序的编写，由数据库服务器提供了统一的客户端 C 接口。而不同的客户端接口都是源自这个 C 接口，比如 ODBC，JDBC，Python，Perl ，Tcl，C/C++，ESQL 等， 同时也要指出的是，PostgreSQL 对接口的支持也是非常丰富的，几乎支持所有类型的数据库客户端接口。这一点也可以说是 PostgreSQL 一大优点。

缺点

从 Postgres 开始，PostgreSQL 就经受了多次变化。

首先，早期的 PostgreSQL 继承了几乎所有 Ingres, Postgres, Postgres95 的问题：过于学院味，因为首先它的目的是数据库研究，因此不论在稳定性， 性能还是使用方便方面，长期以来一直没有得到重视，直到 PostgreSQL 项目开始以后，情况才越来越好，目前，PostgreSQL 已经完全可以胜任任何中上规模范围内的应用范围的业务。目前有报道的生产数据库的大小已经有 TB 级的数据量，已经逼近 32 位计算的极限。不过学院味也给 PostgreSQL 带来一个意想不到的好处：大概因为各大学的软硬件环境差异太大的缘故，它是目前支持平台最多的数据库管理系统的一种，所支持的平台多达十几种，包括不同的系统，不同的硬件体系。至今，它仍然保持着支持平台最多的数据库管理系统的称号。

其次，PostgreSQL 的确还欠缺一些比较高端的数据库管理系统需要的特性，比如数据库集群，更优良的管理工具和更加自动化的系统优化功能 等提高数据库性能的机制等。

相关问答

Q1: MySQL与PostgreSQL相比哪个更好

MySQL

MySQL声称自己是最流行的开源数据库。LAMP中的M指的就是MySQL。构建在LAMP上的应用都会使用MySQL，如WordPress、Drupal等大多数php开源程序。MySQL最初是由MySQL AB开发的，然后在2008年以10亿美金的价格卖给了Sun公司，Sun公司又在2010年被Oracle收购。Oracle支持MySQL的多个版本：Standard、Enterprise、Classic、Cluster、Embedded与Community。其中有一些是免费下载的，另外一些则是收费的。其核心代码基于GPL许可，由于MySQL被控制在Oracle，社区担心会对MySQL的开源会有影响，所以开发了一些分支，比如： MariaDB和Percona。

PostgreSQL

PostgreSQL标榜自己是世界上最先进的开源数据库。PostgreSQL的一些粉丝说它能与Oracle相媲美，而且没有那么昂贵的价格和傲慢的客服。最初是1985年在加利福尼亚大学伯克利分校开发的，作为Ingres数据库的后继。PostgreSQL是完全由社区驱动的开源项目。它提供了单个完整功能的版本，而不像MySQL那样提供了多个不同的社区版、商业版与企业版。PostgreSQL基于自由的BSD/MIT许可，组织可以使用、复制、修改和重新分发代码，只需要提供一个版权声明即可。

MySQL与PostgreSQL的对比

MySQL的背后是一个成熟的商业公司，而PostgreSQL的背后是一个庞大的志愿开发组。这使得MySQL的开发过程更为慎重，而PostgreSQL的反应更为迅速。这样的两种背景直接导致了各自固有的优点和缺点。

PostgreSQL相对于MySQL的优势

1)不仅仅是关系型数据库

除了存储正常的数据类型外，还支持存储：

array，不管是一位数组还是多为数组均支持

json(hStore)和jsonb，相比使用text存储接送要高效很多

json和jsonb之间的区别

jsonb和json在更高的层面上看起来几乎是一样的，但在存储实现上是不同的。

json存储完的文本，json列会每次都解析存储的值，它不支持索引，但你可以为查询创建表达式索引。

jsonb存储的二进制格式，避免了重新解析数据结构。它支持索引，这意味着你可以不使用指定的索引就能查询任何路径。

当我们比较写入数据速度时，由于数据存储的方式的原因，jsonb会比json稍微的慢一点。json列会每次都解析存储的值，这意味着键的顺序要和输入的时候一样。但jsonb不同，以二进制格式存储且不保证键的顺序。因此，如果你有软件需要依赖键的顺序，jsonb可能不是你的应用的最佳选择。使用jsonb的优势还在于你可以轻易的整合关系型数据和非关系型数据， PostgreSQL对于mongodb这类的基于文档的数据库是个不小的威胁，毕竟如果一个表中只有一列数据的类型是半结构化的，没有必要为了迁就它而整个表的设计采用schemaless的结构。

2)支持地理信息处理扩展

PostGIS 为PostgreSQL提供了存储空间地理数据的支持，使PostgreSQL成为了一个空间数据库，能够进行空间数据管理、数量测量与几何拓扑分析。在功能上，和MYSQL对比，PostGIS具有下列优势：

O2O业务场景中的LBS业务使用PostgreSQL + PostGIS有无法比拟的优势。

3)可以快速构建REST API

PostgREST 可以方便的为任何 PostgreSQL 数据库提供完全的 RESTful API 服务。

4)支持树状结构

支持R-trees这样可扩展的索引类型，可以更方便地处理一些特殊数据。MySQL 处理树状的设计会很复杂, 而且需要写很多代码, 而 PostgreSQL 可以高效处理树结构。

5)有极其强悍的 SQL 编程能力

支持递归，有非常丰富的统计函数和统计语法支持。

MySQL：支持 CREATE PROCEDURE 和 CREATE FUNCTION 语句。存储过程可以用 SQL 和 C++ 编写。用户定义函数可以用 SQL、C 和 C++ 编写。

PostgreSQL：没有单独的存储过程，都是通过函数实现的。用户定义函数可以用 PL/pgSQL(专用的过程语言)、PL/Tcl、PL/Perl、PL/Python 、SQL 和 C 编写。

6)外部数据源支持

可以把 70 种外部数据源 (包括 Mysql, Oracle, CSV, hadoop …) 当成自己数据库中的表来查询。Postgres有一个针对这一难题的解决方案：一个名为“外部数据封装器(Foreign Data Wrapper，FDW)”的特性。该特性最初由PostgreSQL社区领袖Dave Page四年前根据SQL标准SQL/MED(SQL Management of External Data)开发。FDW提供了一个SQL接口，用于访问远程数据存储中的远程大数据对象，使DBA可以整合来自不相关数据源的数据，将它们存入Postgres数据库中的一个公共模型。这样，DBA就可以访问和操作其它系统管理的数据，就像在本地Postgres表中一样。例如，使用FDW for MongoDB，数据库管理员可以查询来自文档数据库的数据，并使用SQL将它与来自本地Postgres表的数据相关联。借助这种方法，用户可以将数据作为行、列或JSON文档进行查看、排序和分组。他们甚至可以直接从Postgres向源文档数据库写入(插入、更细或删除)数据，就像一个一体的无缝部署。也可以对Hadoop集群或MySQL部署做同样的事。FDW使Postgres可以充当企业的中央联合数据库或“Hub”。

7)没有字符串长度限制

一般关系型数据库的字符串有限定长度8k左右，无限长 TEXT 类型的功能受限，只能作为外部大数据访问。而PostgreSQL的 TEXT 类型可以直接访问，SQL语法内置正则表达式，可以索引，还可以全文检索，或使用xml xpath。MySQL 的各种text字段有不同的限制，要手动区分 small text, middle text, large text… PostgreSQL 没有这个限制，text 能支持各种大小。

8)支持图结构数据存储

没有具体使用过，具体可以自己搜索下。参考链接：

9)支持窗口函数

窗口函数提供跨行相关的当前查询行集执行计算的能力。仅当调用跟着OVER子句的聚集函数，作为窗口函数;否则它们作为常规的聚合函数。窗口也是一种分组，但和 group by 的分组不同。窗口，可以提供分组之外，还可以执行对每个窗口进行计算。可以相像成是group by 后，然后对每个分组进行计算，而不像Group by ，只是单纯地分组。MySQL 不支持 OVER 子句, 而PostgreSQL支持。OVER 子句能简单的解决 “每组取 top 5” 的这类问题。MySQL支持的SQL语法(ANSI SQL标准)的很小一部分。不支持递归查询、通用表表达式(Oracle的with 语句)或者窗口函数(分析函数)。

10)对索引的支持更强

PostgreSQL 的可以使用函数和条件索引，这使得PostgreSQL数据库的调优非常灵活，mysql就没有这个功能，条件索引在web应用中很重要。对于索引类型：

MySQL：取决于存储引擎。MyISAM：BTREE，InnoDB：BTREE。

PostgreSQL：支持 B-树、哈希、R-树和 Gist 索引。

InnoDB的表和索引都是按相同的方式存储。也就是说表都是索引组织表。这一般要求主键不能太长而且插入时的主键最好是按顺序递增，否则对性能有很大影响。PostgreSQL不存在这个问题。

索引类型方面，MySQL取决于存储引擎。MyISAM：BTREE，InnoDB：BTREE。PostgreSQL支持 B-树、哈希、R-树和 Gist 索引。

11)集群支持更好

Mysql Cluster可能与你的想象有较大差异。开源的cluster软件较少。复制(Replication)功能是异步的并且有很大的局限性。例如，它是单线程的(single-threaded)，因此一个处理能力更强的Slave的恢复速度也很难跟上处理能力相对较慢的Master。

PostgreSQL有丰富的开源cluster软件支持。plproxy 可以支持语句级的镜像或分片，slony 可以进行字段级的同步设置，standby 可以构建WAL文件级或流式的读写分离集群，同步频率和集群策略调整方便，操作非常简单。

另外，PostgreSQL的主备复制属于物理复制，相对于MySQL基于binlog的逻辑复制，数据的一致性更加可靠，复制性能更高，对主机性能的影响也更小。对于WEB应用来说，复制的特性很重要，mysql到现在也是异步复制，pgsql可以做到同步，异步，半同步复制。还有mysql的同步是基于binlog复制，类似oracle golden gate,是基于stream的复制，做到同步很困难，这种方式更加适合异地复制，pgsql的复制基于wal，可以做到同步复制。同时，pgsql还提供stream复制。

12)事务隔离做的更好

MySQL 的事务隔离级别 repeatable read 并不能阻止常见的并发更新, 得加锁才可以, 但悲观锁会影响性能, 手动实现乐观锁又复杂. 而 PostgreSQL 的列里有隐藏的乐观锁 version 字段, 默认的 repeatable read 级别就能保证并发更新的正确性, 并且又有乐观锁的性能。

13)对于字符支持更好一些

MySQL 里需要 utf8mb4 才能显示 emoji 的坑, PostgreSQL 没这个坑。

14)对表连接支持较完整

对表连接支持较完整，MySQL只有一种表连接类型:嵌套循环连接(nested-loop),不支持排序-合并连接(sort-merge join)与散列连接(hash join)。PostgreSQL都支持。

15)存储方式支持更大的数据量

PostgreSQL主表采用堆表存放，MySQL采用索引组织表，能够支持比MySQL更大的数据量。

16)时间精度更高

MySQL对于时间、日期、间隔等时间类型没有秒以下级别的存储类型，而PostgreSQL可以精确到秒以下。

17)优化器的功能较完整

MySQL对复杂查询的处理较弱，查询优化器不够成熟，explain看执行计划的结果简单。性能优化工具与度量信息不足。

PostgreSQL很强大的查询优化器，支持很复杂的查询处理。explain返回丰富的信息。提供了一些性能视图，可以方便的看到发生在一个表和索引上的select、delete、update、insert统计信息，也可以看到cache命中率。网上有一个开源的pgstatspack工具。

18)序列支持更好

MySQL 不支持多个表从同一个序列中取 id, 而 PostgreSQL 可以。

19)对子查询支持更好

对子查询的支持。虽然在很多情况下在SQL语句中使用子查询效率低下，而且绝大多数情况下可以使用带条件的多表连接来替代子查询，但是子查询的存在在很多时候仍然不可避免。而且使用子查询的SQL语句与使用带条件的多表连接相比具有更高的程序可读性。几乎任何数据库的子查询 (subquery) 性能都比 MySQL 好。

20)增加列更加简单

MySQL表增加列，基本上是重建表和索引，会花很长时间。PostgreSQL表增加列，只是在数据字典中增加表定义，不会重建表.

MySQL相对于PostgreSQL的优势

1)MySQL比PostgreSQL更流行

流行对于一个商业软件来说，也是一个很重要的指标，流行意味着更多的用户，意味着经受了更多的考验，意味着更好的商业支持、意味着更多、更完善的文档资料。易用，很容易安装。第三方工具，包括可视化工具，让用户能够很容易入门。

2)回滚实现更优

innodb的基于回滚段实现的MVCC机制，相对PG新老数据一起存放的基于XID的MVCC机制，是占优的。新老数据一起存放，需要定时触发VACUUM，会带来多余的IO和数据库对象加锁开销，引起数据库整体的并发能力下降。而且VACUUM清理不及时，还可能会引发数据膨胀。

3)在Windows上运行更可靠

与PostgreSQL相比，MySQL更适宜在Windows环境下运行。MySQL作为一个本地的Windows应用程序运行(在 NT/Win2000/WinXP下，是一个服务)，而PostgreSQL是运行在Cygwin模拟环境下。PostgreSQL在Windows下运行没有MySQL稳定，应该是可以想象的。

4)线程模式相比进程模式的优势

MySQL使用了线程，而PostgreSQL使用的是进程。在不同线程之间的环境转换和访问公用的存储区域显然要比在不同的进程之间要快得多。

进程模式对多CPU利用率比较高。进程模式共享数据需要用到共享内存，而线程模式数据本身就是在进程空间内都是共享的，不同线程访问只需要控制好线程之间的同步。

线程模式对资源消耗比较少。所以MySQL能支持远比PostgreSQL多的更多的连接。但PostgreSQL中有优秀的连接池软件软件，如pgbouncer和pgpool，所以通过连接池也可以支持很多的连接。

5)权限设置上更加完善

MySQL在权限系统上比PostgreSQL某些方面更为完善。PostgreSQL只支持对于每一个用户在一个数据库上或一个数据表上的 INSERT、SELECT和UPDATE/DELETE的授权，而MySQL允许你定义一整套的不同的数据级、表级和列级的权限。对于列级的权限， PostgreSQL可以通过建立视图，并确定视图的权限来弥补。MySQL还允许你指定基于主机的权限，这对于目前的PostgreSQL是无法实现的，但是在很多时候，这是有用的。

6)存储引擎插件化机制

MySQL的存储引擎插件化机制，使得它的应用场景更加广泛，比如除了innodb适合事务处理场景外，myisam适合静态数据的查询场景。

7)适应24/7运行

MySQL可以适应24/7运行。在绝大多数情况下，你不需要为MySQL运行任何清除程序。PostgreSQL目前仍不完全适应24/7运行，这是因为你必须每隔一段时间运行一次VACUUM。

8)更加试用于简单的场景

PostgreSQL只支持堆表，不支持索引组织表，Innodb只支持索引组织表。

索引组织表的优势：表内的数据就是按索引的方式组织，数据是有序的，如果数据都是按主键来访问，那么访问数据比较快。而堆表，按主键访问数据时，是需要先按主键索引找到数据的物理位置。

索引组织表的劣势：索引组织表中上再加其它的索引时，其它的索引记录的数据位置不再是物理位置，而是主键值，所以对于索引组织表来说，主键的值不能太大，否则占用的空间比较大。

对于索引组织表来说，如果每次在中间插入数据，可能会导致索引分裂，索引分裂会大大降低插入的性能。所以对于使用innodb来说，我们一般最好让主键是一个无意义的序列，这样插入每次都发生在最后，以避免这个问题。

由于索引组织表是按一个索引树，一般它访问数据块必须按数据块之间的关系进行访问，而不是按物理块的访问数据的，所以当做全表扫描时要比堆表慢很多，这可能在OLTP中不明显，但在数据仓库的应用中可能是一个问题。

总结

MySQL从一开始就没有打算做所有事情，因而它在功能方面有一定的局限性，并不能满足一些先进应用程序的要求。MySQL对某些功能(例如引用、事务、审计等)的实现方式使得它与其他的关系型数据库相比缺少了一些可靠性。对于简单繁重的读取操作，使用PostgreSQL可能有点小题大做，同时性能也比MySQL这样的同类产品要差。除非你需要绝对的数据完整性，ACID遵从性或者设计复杂，否则PostgreSQL对于简单的场景而言有点多余。

如何你确定只在MySQL和PostgreSQL中进行选择，以下规则总是有效的：

如果你的操作系统是Windows，你应该使用MySQL。

当绝对需要可靠性和数据完整性的时候，PostgreSQL是更好的选择。

如果需要数据库执行定制程序，那么可扩展的PostgreSQL是更好的选择。

你的应用处理的是地理数据，由于R-TREES的存在，你应该使用PostgreSQL。

如果你对数据库并不了十分了解，甚至不知道事务、存储过程等究竟是什么，你应该使用MySQL。

Q2: postgreSQL的简单介绍？

postgreSQL是一款先进的开源数据库，拥有非常齐全的自由软件的对象-关系型数据库管理系统（ORDBMS），可面向企业复杂SQL的OLTP业务场景，支持多项企业级功能，能解决使用数据库的各种难题。

PostgreSQL的优势有很多。它是一个免费的对象-关系数据库服务器(ORDBMS)，在灵活的BSD许可证下发行。

postgreSQL的特征

函数：通过函数，可以在数据库服务器端执行指令程序。

索引：用户可以自定义索引方法，或使用内置的 B 树，哈希表与 GiST 索引。

触发器：触发器是由SQL语句查询所触发的事件。如：一个INSERT语句可能触发一个检查数据完整性的触发器。触发器通常由INSERT或UPDATE语句触发。 多版本并发控制：PostgreSQL使用多版本并发控制（MVCC，Multiversion concurrency control）系统进行并发控制，该系统向每个用户提供了一个数据库的"快照"，用户在事务内所作的每个修改，对于其他的用户都不可见，直到该事务成功提交。

规则：规则（RULE）允许一个查询能被重写，通常用来实现对视图（VIEW）的操作，如插入（INSERT）、更新（UPDATE）、删除（DELETE）。

数据类型：包括文本、任意精度的数值数组、JSON 数据、枚举类型、XML 数据等。全文检索：通过 Tsearch2 或 OpenFTS，8.3版本中内嵌 Tsearch2。

NoSQL：JSON，JSONB，XML，HStore 原生支持，至 NoSQL 数据库的外部数据包装器。

数据仓库：能平滑迁移至同属postgreSQL生态的GreenPlum，DeepGreen，HAWK 等，使用 FDW 进行 ETL。

Q3: PostgreSQL全文检索简介

PostgreSQL自带有一个简易的全文检索引擎，可以实现小规模数据量的全文检索功能。本文我们将引导介绍一下这个功能，对于小数据量的搜索这个功能是足够使用的，而无需搭建额外的ES等重量级的全文检索服务器。

PG的全文检索操作符是 @@ ，当一个 tsvector (文档)和 tsquery (条件)匹配时返回 true ，并且前后顺序无影响:

和普通的SQL查询一样，只要在 WHERE 条件中使用这个符号就代表使用全文检索条件筛选文档了。如:

@@ 操作符支持隐式转换，对于 text 类型可以无需强类型转换( ::tsvector 或 to_tsvector(config_name, text) )，所以这个操作符实际支持的参数类型是这样的:

tsquery 查询条件并不是简单的正则，而是一组搜索术语，使用并且使用布尔操作符 （AND）、 | （OR）和 ! （NOT）来组合它们，还有短语搜索操作符 - （FOLLOWED BY）。更详细的语法参见 此文档 。

此外，PostgreSQL还提供了两个相对简化的版本 plainto_tsquery 和 phraseto_tsquery 。

plainto_tsquery ( plainto_tsquery([ config regconfig, ] querytext text) returns tsquery )用户将未格式化的 text 经过分词之后，插入 符号转为 tsquery :

phraseto_tsquery ( phraseto_tsquery([ config regconfig, ] querytext text) returns tsquery )行为和 plainto_tsquery 行为类似，但是分词之后不是插入 而是 - (FOLLOWED BY):

使用索引可以加快全文检索的速度。对于全文检索来说，可选的索引类型是 GIN (通用倒排索引)和 GIST (通用搜索树)，官方文档更推荐使用 GIN索引 。创建一个 GIN 索引的范例:

也可以是一个连接列:

还可以单独创建一个 tsvector 列，为这个列创建索引:

除了普通的 ORDER BY 条件之外，PostgreSQL为全文检索提供了两个可选的排序函数 ts_rank([ weights float4[], ] vector tsvector, query tsquery [, normalization integer ]) returns float4 和 ts_rank_cd([ weights float4[], ] vector tsvector, query tsquery [, normalization integer ]) returns float4 ，以便实现基于 权重 的排序。

此外，对于PostgreSQL 9.6以上的版本还可以使用 RUM index 排序。(注意，这个是扩展，默认不包含)。

PostgreSQL默认的分词字典中并不包含中文分词字典，因此我们必须手工引入。目前一个比较好的项目是 zhparser ，同时这个插件也是阿里云的RDS默认包含的。安装和启用没什么好说的。值得一提的是分词配置参数。

在 CREATE EXTENSION 之后，必须配置分词参数才能正确进行分词和查找，否则什么都查不到。官方文档提供的一个配置策略是:

n,v,a,i,e,l 这几个字母分别表示一种token策略，只启用了这几种token mapping，其余则被屏蔽。具体支持的参数和含义可以用 \dFp+ zhparser 显示:

WITH simple 表示词典使用的是内置的simple词典，即仅做小写转换。根据需要可以灵活定义词典和token映射，以实现屏蔽词和同义词归并等功能。

比如我们看下面这个例子:

可以看到 江淮 这个词组在查询的时候被忽略了，我们启用 j (abbreviation,简称)再看看结果:

所以实际使用中要设置合理的token types，过少将导致搜索结果不准确，过多将导致性能下降。此外，还有一些诸如 短词复合: zhparser.multi_short = f 这一类的控制分词结果的选项，根据实际使用酌情开启。

Q4: 如何提高postgresql查询性能

一、使用EXPLAIN：

PostgreSQL为每个查询都生成一个查询规划，因为选择正确的查询路径对性能的影响是极为关键的。PostgreSQL本身已经包含了一个规划器用于寻找最优规划，我们可以通过使用EXPLAIN命令来查看规划器为每个查询生成的查询规划。

PostgreSQL中生成的查询规划是由1到n个规划节点构成的规划树，其中最底层的节点为表扫描节点，用于从数据表中返回检索出的数据行。然而，不同

的扫描节点类型代表着不同的表访问模式，如：顺序扫描、索引扫描，以及位图索引扫描等。如果查询仍然需要连接、聚集、排序，或者是对原始行的其它操作，那

么就会在扫描节点"之上"有其它额外的节点。并且这些操作通常都有多种方法，因此在这些位置也有可能出现不同的节点类型。EXPLAIN将为规划树中的每

个节点都输出一行信息，显示基本的节点类型和规划器为执行这个规划节点计算出的预计开销值。第一行(最上层的节点)是对该规划的总执行开销的预计，这个数

值就是规划器试图最小化的数值。

这里有一个简单的例子，如下：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1;

QUERY PLAN

-------------------------------------------------------------

Seq Scan on tenk1 (cost=0.00..458.00 rows=10000 width=244)

EXPLAIN引用的数据是：

1). 预计的启动开销(在输出扫描开始之前消耗的时间，比如在一个排序节点里做排续的时间)。

2). 预计的总开销。

3). 预计的该规划节点输出的行数。

4). 预计的该规划节点的行平均宽度(单位：字节)。

这里开销(cost)的计算单位是磁盘页面的存取数量，如1.0将表示一次顺序的磁盘页面读取。其中上层节点的开销将包括其所有子节点的开销。这里的输出

行数(rows)并不是规划节点处理/扫描的行数，通常会更少一些。一般而言，顶层的行预计数量会更接近于查询实际返回的行数。

现在我们执行下面基于系统表的查询：

复制代码 代码如下:

SELECT relpages, reltuples FROM pg_class WHERE relname = 'tenk1';

从查询结果中可以看出tenk1表占有358个磁盘页面和10000条记录，然而为了计算cost的值，我们仍然需要知道另外一个系统参数值。

复制代码 代码如下:

postgres=# show cpu_tuple_cost;

cpu_tuple_cost

----------------

0.01

(1 row)

cost = 358(磁盘页面数) + 10000(行数) * 0.01(cpu_tuple_cost系统参数值)

下面我们再来看一个带有WHERE条件的查询规划。

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 WHERE unique1 7000;

QUERY PLAN

------------------------------------------------------------

Seq Scan on tenk1 (cost=0.00..483.00 rows=7033 width=244)

Filter: (unique1 7000)

EXPLAIN的输出显示，WHERE子句被当作一个"filter"应用，这表示该规划节点将扫描表中的每一行数据，之后再判定它们是否符合过滤的条

件，最后仅输出通过过滤条件的行数。这里由于WHERE子句的存在，预计的输出行数减少了。即便如此，扫描仍将访问所有10000行数据，因此开销并没有

真正降低，实际上它还增加了一些因数据过滤而产生的额外CPU开销。

上面的数据只是一个预计数字，即使是在每次执行ANALYZE命令之后也会随之改变，因为ANALYZE生成的统计数据是通过从该表中随机抽取的样本计算的。

如果我们将上面查询的条件设置的更为严格一些的话，将会得到不同的查询规划，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 WHERE unique1 100;

QUERY PLAN

------------------------------------------------------------------------------

Bitmap Heap Scan on tenk1 (cost=2.37..232.35 rows=106 width=244)

Recheck Cond: (unique1 100)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique1 (cost=0.00..2.37 rows=106 width=0)

Index Cond: (unique1 100)

这里，规划器决定使用两步规划，最内层的规划节点访问一个索引，找出匹配索引条件的行的位置，然后上层规划节点再从表里读取这些行。单独地读取数据行比顺

序地读取它们的开销要高很多，但是因为并非访问该表的所有磁盘页面，因此该方法的开销仍然比一次顺序扫描的开销要少。这里使用两层规划的原因是因为上层规

划节点把通过索引检索出来的行的物理位置先进行排序，这样可以最小化单独读取磁盘页面的开销。节点名称里面提到的"位图(bitmap)"是进行排序的机

制。

现在我们还可以将WHERE的条件设置的更加严格，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 WHERE unique1 3;

QUERY PLAN

------------------------------------------------------------------------------

Index Scan using tenk1_unique1 on tenk1 (cost=0.00..10.00 rows=2 width=244)

Index Cond: (unique1 3)

在该SQL中，表的数据行是以索引的顺序来读取的，这样就会令读取它们的开销变得更大，然而事实上这里将要获取的行数却少得可怜，因此没有必要在基于行的物理位置进行排序了。

现在我们需要向WHERE子句增加另外一个条件，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 WHERE unique1 3 AND stringu1 = 'xxx';

QUERY PLAN

------------------------------------------------------------------------------

Index Scan using tenk1_unique1 on tenk1 (cost=0.00..10.01 rows=1 width=244)

Index Cond: (unique1 3)

Filter: (stringu1 = 'xxx'::name)

新增的过滤条件stringu1 = 'xxx'只是减少了预计输出的行数，但是并没有减少实际开销，因为我们仍然需要访问相同数量的数据行。而该条件并没有作为一个索引条件，而是被当成对索引结果的过滤条件来看待。

如果WHERE条件里有多个字段存在索引，那么规划器可能会使用索引的AND或OR的组合，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 WHERE unique1 100 AND unique2 9000;

QUERY PLAN

-------------------------------------------------------------------------------------

Bitmap Heap Scan on tenk1 (cost=11.27..49.11 rows=11 width=244)

Recheck Cond: ((unique1 100) AND (unique2 9000))

- BitmapAnd (cost=11.27..11.27 rows=11 width=0)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique1 (cost=0.00..2.37 rows=106 width=0)

Index Cond: (unique1 100)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique2 (cost=0.00..8.65 rows=1042 width=0)

Index Cond: (unique2 9000)

这样的结果将会导致访问两个索引，与只使用一个索引，而把另外一个条件只当作过滤器相比，这个方法未必是更优。

现在让我们来看一下基于索引字段进行表连接的查询规划，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 t1, tenk2 t2 WHERE t1.unique1 100 AND t1.unique2 = t2.unique2;

QUERY PLAN

--------------------------------------------------------------------------------------

Nested Loop (cost=2.37..553.11 rows=106 width=488)

- Bitmap Heap Scan on tenk1 t1 (cost=2.37..232.35 rows=106 width=244)

Recheck Cond: (unique1 100)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique1 (cost=0.00..2.37 rows=106 width=0)

Index Cond: (unique1 100)

- Index Scan using tenk2_unique2 on tenk2 t2 (cost=0.00..3.01 rows=1 width=244)

Index Cond: ("outer".unique2 = t2.unique2)

从查询规划中可以看出(Nested

Loop)该查询语句使用了嵌套循环。外层的扫描是一个位图索引，因此其开销与行计数和之前查询的开销是相同的，这是因为条件unique1

100发挥了作用。 这个时候t1.unique2 =

t2.unique2条件子句还没有产生什么作用，因此它不会影响外层扫描的行计数。然而对于内层扫描而言，当前外层扫描的数据行将被插入到内层索引扫描

中，并生成类似的条件t2.unique2 = constant。所以，内层扫描将得到和EXPLAIN SELECT * FROM tenk2

WHERE unique2 = 42一样的计划和开销。最后，以外层扫描的开销为基础设置循环节点的开销，再加上每个外层行的一个迭代(这里是 106

* 3.01)，以及连接处理需要的一点点CPU时间。

如果不想使用嵌套循环的方式来规划上面的查询，那么我们可以通过执行以下系统设置，以关闭嵌套循环，如：

复制代码 代码如下:

SET enable_nestloop = off;

EXPLAIN SELECT * FROM tenk1 t1, tenk2 t2 WHERE t1.unique1 100 AND t1.unique2 = t2.unique2;

QUERY PLAN

------------------------------------------------------------------------------------------

Hash Join (cost=232.61..741.67 rows=106 width=488)

Hash Cond: ("outer".unique2 = "inner".unique2)

- Seq Scan on tenk2 t2 (cost=0.00..458.00 rows=10000 width=244)

- Hash (cost=232.35..232.35 rows=106 width=244)

- Bitmap Heap Scan on tenk1 t1 (cost=2.37..232.35 rows=106 width=244)

Recheck Cond: (unique1 100)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique1 (cost=0.00..2.37 rows=106 width=0)

Index Cond: (unique1 100)

这个规划仍然试图用同样的索引扫描从tenk1里面取出符合要求的100行，并把它们存储在内存中的散列(哈希)表里，然后对tenk2做一次全表顺序扫

描，并为每一条tenk2中的记录查询散列(哈希)表，寻找可能匹配t1.unique2 =

t2.unique2的行。读取tenk1和建立散列表是此散列联接的全部启动开销，因为我们在开始读取tenk2之前不可能获得任何输出行。

此外，我们还可以用EXPLAIN ANALYZE命令检查规划器预估值的准确性。这个命令将先执行该查询，然后显示每个规划节点内实际运行时间，以及单纯EXPLAIN命令显示的预计开销，如：

复制代码 代码如下:

EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM tenk1 t1, tenk2 t2 WHERE t1.unique1 100 AND t1.unique2 = t2.unique2;

QUERY PLAN

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nested Loop (cost=2.37..553.11 rows=106 width=488) (actual time=1.392..12.700 rows=100 loops=1)

- Bitmap Heap Scan on tenk1 t1 (cost=2.37..232.35 rows=106 width=244) (actual time=0.878..2.367 rows=100 loops=1)

Recheck Cond: (unique1 100)

- Bitmap Index Scan on tenk1_unique1 (cost=0.00..2.37

rows=106 width=0) (actual time=0.546..0.546 rows=100 loops=1)

Index Cond: (unique1 100)

- Index Scan using tenk2_unique2 on tenk2 t2

(cost=0.00..3.01 rows=1 width=244) (actual time=0.067..0.078 rows=1

loops=100)

Index Cond: ("outer".unique2 = t2.unique2)

Total runtime: 14.452 ms

注意"actual time"数值是以真实时间的毫秒来计算的，而"cost"预估值是以磁盘页面读取数量来计算的，所以它们很可能是不一致的。然而我们需要关注的只是两组数据的比值是否一致。

在一些查询规划里，一个子规划节点很可能会运行多次，如之前的嵌套循环规划，内层的索引扫描会为每个外层行执行一次。在这种情况下，"loops"将报告

该节点执行的总次数，而显示的实际时间和行数目则是每次执行的平均值。这么做的原因是令这些真实数值与开销预计显示的数值更具可比性。如果想获得该节点所

花费的时间总数，计算方式是用该值乘以"loops"值。

EXPLAIN ANALYZE显示的"Total runtime"包括执行器启动和关闭的时间，以及结果行处理的时间，但是它并不包括分析、重写或者规划的时间。

如果EXPLAIN命令仅能用于测试环境，而不能用于真实环境，那它就什么用都没有。比如，在一个数据较少的表上执行EXPLAIN，它不能适用于数量很

多的大表，因为规划器的开销计算不是线性的，因此它很可能对大些或者小些的表选择不同的规划。一个极端的例子是一个只占据一个磁盘页面的表，在这样的表

上，不管它有没有索引可以使用，你几乎都总是得到顺序扫描规划。规划器知道不管在任何情况下它都要进行一个磁盘页面的读取，所以再增加几个磁盘页面读取用

以查找索引是毫无意义的。

二、批量数据插入：

有以下几种方法用于优化数据的批量插入。

1. 关闭自动提交：

在批量插入数据时，如果每条数据都被自动提交，当中途出现系统故障时，不仅不能保障本次批量插入的数据一致性，而且由于有多次提交操作的发生，整个插入效

率也会受到很大的打击。解决方法是，关闭系统的自动提交，并且在插入开始之前，显示的执行begin

transaction命令，在全部插入操作完成之后再执行commit命令提交所有的插入操作。

2. 使用COPY：

使用COPY在一条命令里装载所有记录，而不是一系列的INSERT命令。COPY命令是为装载数量巨大的数据行优化过的，它不像INSERT命令那样灵

活，但是在装载大量数据时，系统开销也要少很多。因为COPY是单条命令，因此在填充表的时就没有必要关闭自动提交了。

3. 删除索引：

如果你正在装载一个新创建的表，最快的方法是创建表，用COPY批量装载，然后创建表需要的任何索引。因为在已存在数据的表上创建索引比维护逐行增加要快。当然在缺少索引期间，其它有关该表的查询操作的性能将会受到一定的影响，唯一性约束也有可能遭到破坏。

4. 删除外键约束：

和索引一样，"批量地"检查外键约束比一行行检查更加高效。因此，我们可以先删除外键约束，装载数据，然后在重建约束。

5. 增大maintenance_work_mem：

在装载大量数据时，临时增大maintenance_work_mem系统变量的值可以改进性能。这个系统参数可以提高CREATE

INDEX命令和ALTER TABLE ADD FOREIGN KEY命令的执行效率，但是它不会对COPY操作本身产生多大的影响。

6. 增大checkpoint_segments：

临时增大checkpoint_segments系统变量的值也可以提高大量数据装载的效率。这是因为在向PostgreSQL装载大量数据时，将会导致

检查点操作(由系统变量checkpoint_timeout声明)比平时更加频繁的发生。在每次检查点发生时，所有的脏数据都必须flush到磁盘上。

通过提高checkpoint_segments变量的值，可以有效的减少检查点的数目。

7. 事后运行ANALYZE：

在增加或者更新了大量数据之后，应该立即运行ANALYZE命令，这样可以保证规划器得到基于该表的最新数据统计。换句话说，如果没有统计数据或者统计数据太过陈旧，那么规划器很可能会选择一个较差的查询规划，从而导致查询效率过于低下。