openGauss学习笔记-89 openGauss 数据库管理-内存优化表MOT管理-内存表特性-使用MOT-MOT使用查询原生编译

MOT的另一个特性是，在预编译的完整查询需要执行之前，能够以原生格式（使用PREPARE语句）准备并解析这些查询。

这种原生格式方便后续更有效地执行（使用EXECUTE命令）。这种执行类型速度要快得多，因为原生格式在执行期间绕过多个数据库处理层，从而获得更好的性能。

这种分工避免了重复的解析分析操作。查询和事务语句可以交互执行。此功能有时称为即时（Just-In-Time，JIT）查询编译。

89.1 查询编译：PREPARE语句

若要使用MOT的原生查询编译，请在执行查询之前调用PREPARE客户端语句。MOT将预编译查询和（或）从缓存预加载先前预编译的代码。

下面是SQL中PREPARE语法的示例：

PREPARE name [ ( data_type [, ...] ) ] AS statement 

PREPARE在数据库服务器中创建一个预处理语句，该语句是一个可用于优化性能的服务器端对象。

89.2 运行命令

发出EXECUTE命令时，将解析、分析、重写和执行预处理语句。这种分工避免了重复的解析分析操作，同时使执行计划依赖于特定的设置值。

下面是在Java应用程序中调用PREPARE和EXECUTE语句的示例。

conn = DriverManager.getConnection(connectionUrl, connectionUser, connectionPassword); 

// Example 1: PREPARE without bind settings 
String query = "SELECT * FROM getusers";  
PreparedStatement prepStmt1 = conn.prepareStatement(query); 
ResultSet rs1 = pstatement.executeQuery()) 
while (rs1.next()) {…} 

// Example 2: PREPARE with bind settings 
String sqlStmt = "SELECT * FROM employees where first_name=? and last_name like ?"; 
PreparedStatement prepStmt2 = conn.prepareStatement(sqlStmt); 
prepStmt2.setString(1, "Mark"); // first name “Mark” 
prepStmt2.setString(2, "%n%"); // last name contains a letter “n” 
ResultSet rs2 = prepStmt2.executeQuery()) 
while (rs2.next()) {…}

MOT编译支持的特性和不支持的特性见下文。

89.3 轻量执行支持的查询

以下查询类型适合轻量执行：

• 简单点查询
  • SELECT (including SELECT for UPDATE)
  • UPDATE
  • DELETE
• INSERT查询
• 引用主键的完整前缀的范围UPDATE查询
• 引用主键的完整前缀的范围SELECT查询
• JOIN查询，其中一部分或两部分重叠为点查询
• 引用每个连接表中主键的完整前缀的JOIN查询

89.4 轻量执行不支持的查询

任何特殊的查询属性都不适用于轻量执行。特别是如果以下条件中的任何一项适用，则该查询不适合轻量执行。有关更多信息，请参阅“原生编译和轻量执行不支持的查询”。

需要强调一点，如果查询语句不适用原生编译和轻量执行，不向客户端报告错误，查询仍以正常和规范的方式执行。

有关MOT原生编译功能的详细信息，请参阅 “查询原生编译”或“查询原生编译（JIT）”的有关内容。

89.5 JIT存储过程

JIT存储过程（JIT SP）由openGauss MOT引擎（从5.0版本开始）支持，其目标是提供更高的性能和更低的延迟。

JIT SP是指通过LLVM运行时代码生成和执行库来生成代码、编译和执行存储过程。JIT SP仅对访问MOT表的存储过程可用，对用户完全透明。跨引擎事务的存储过程将由标准的PL/pgSQL执行。加速级别取决于存储过程逻辑复杂度。例如，一个真实的客户应用程序为不同的存储过程实现了20%、44%、300%和500%的加速，将存储过程延迟减少到数十毫秒。

在调用存储过程的查询PREPARE阶段或第一次执行存储过程时，JIT模块尝试将存储过程SQL转换为基于C的函数，并在运行时（使用LLVM）编译。如果成功，连续存储过程调用，MOT将执行编译函数，从而获得性能增益。如果无法生成编译函数，存储过程将由标准的PL/pgSQL执行。这两种情况对用户完全透明。

您可以参考MOT JIT诊断了解有用的诊断信息。

89.6 MOT JIT诊断

89.6.1 mot_jit_detail

该内置函数用于查询JIT编译（代码生成）的详细信息。

89.6.1.1 使用示例

select * from mot_jit_detail();

select proc_oid, substr(query, 0, 50), namespace, jittable_status, valid_status, last_updated, plan_type, codegen_time from mot_jit_detail();

89.6.1.2 输出说明

字段	说明
proc_oid	过程OID（数据库中过程的真实对象ID）。0表示查询。
query	查询字符串或存储过程名称。
namespace	查询或过程所属的命名空间。对于过程和顶级查询，值为GLOBAL。对于所有调用查询、子查询，此字段将显示父信息。
jittable_status	是否为JIT查询或过程：jittable：JIT查询或过程unjittable：不是JIT查询或过程invalid：无效状态（DDL或JIT编译进行中导致失效后的临时状态）
valid_status	查询或过程是否有效：valid：查询或过程有效unavailable：JIT编译进行中error：错误状态dropped：过程已删除replaced：过程已替换
last_updated	上次更新状态时的时间戳。
plan_type	表示存储过程或查询类型。
codegen_time	代码生成（JIT编译）所需的总时间，单位为微秒。
verify_time	LLVM验证时间（内部），单位为微秒。
finalize_time	LLVM完成时间（内部），单位为微秒。
compile_time	LLVM编译时间（内部），单位为微秒。

89.6.2 mot_jit_profile

此内置函数用于查找查询或存储过程执行的分析数据（性能数据）。

89.6.2.1 使用示例

select * from mot_jit_profile();

select proc_oid, id, parent_id, substr(query, 0, 50), namespace, weight, total, self, child_gross, child_net from mot_jit_profile();

89.6.2.2 输出说明

字段	说明
proc_oid	过程OID（数据库中过程的真实对象ID）。0表示查询。
id	用于操控输出的内部ID。
parent_id	父ID（内部ID）。仅适用于子查询和子过程。-1用于顶级查询和过程。
query	查询字符串或存储过程名称。
namespace	查询或过程所属的命名空间。对于过程和顶级查询，值为GLOBAL。对于所有调用查询、子查询，此字段将显示父信息。
weight	执行子查询或子过程的平均次数（每执行一次父存储过程），单位为微秒。
total	执行查询或过程所需的总时间，单位为微秒。
self	查询或过程所花费的时间，不包括子查询和子过程所花费的时间，单位为微秒。
child_gross	执行所有子查询和子过程所花费的总时间（child_net+准备执行所有子查询和子过程所花费的时间），单位为微秒。
child_net	所有子查询和子过程所花费的总时间，即，∑（child总数*weight），单位为微秒。
def_vars	定义变量（内部）所需的时间，单位为微秒。
init_vars	初始化变量（内部）所需的时间，单位为微秒。

89.6.3 其他

另外，PG_PROC系统表也可用于获取存储过程和函数的有关信息。

例如，存储过程内容的查询如下：

select proname,prosrc from pg_proc where proname='sp_call_filter_rules_100_1';

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