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61.6. Fonctions d'estimation des coûts d'index

La fonction amcostestimate reçoit des informations décrivant un parcours d'index possible, incluant des listes de clauses WHERE et ORDER BY considérées comme utilisables avec l'index. Elle doit renvoyer une estimation du coût de l'accès à l'index et de la sélectivité des clauses WHERE (c'est-à-dire la fraction des lignes de la table parente qui seront récupérées lors du parcours de l'index). Dans les cas simples, pratiquement tout le travail de l'estimateur de coût peut être effectué en appelant des routines standard dans l'optimiseur ; la justification d'une fonction amcostestimate est de permettre aux méthodes d'accès de fournir des connaissances spécifiques liées au type d'index, au cas où il serait possible d'améliorer les estimations standards.

Chaque fonction amcostestimate doit avoir la signature :

void
amcostestimate (PlannerInfo *root,
                IndexPath *path,
                double loop_count,
                Cost *indexStartupCost,
                Cost *indexTotalCost,
                Selectivity *indexSelectivity,
                double *indexCorrelation,
                double *indexPages);
   

Les trois premiers paramètres sont des entrées :

root

Information du planificateur sur la requête en cours de traitement.

path

Le chemin d'accès considéré pour l'index. Tous les champs, en dehors du coût et de la sélectivité, sont valides.

loop_count

Le nombre de répétitions du parcours d'index à prendre en compte dans les estimations de coût. Il sera généralement supérieur à 1 lors d'un parcours avec paramètres à utiliser à l'intérieur d'une jointure de boucle imbriquée. Notez que l'estimation de coût doit toujours être pour un seul parcours ; une valeur plus importante de loop_count signifie qu'on pourrait constater l'effet du cache avec plusieurs parcours.

Les cinq derniers paramètres sont les sorties, passées par référence :

*indexStartupCost

Renvoie le coût du lancement du traitement de l'index.

*indexTotalCost

Renvoie le coût du traitement total de l'index.

*indexSelectivity

Renvoie la sélectivité de l'index.

*indexCorrelation

Renvoie le coefficient de corrélation entre l'ordre de parcours de l'index et l'ordre sous-jacent de la table.

*indexPages

Configuré au nombre de pages feuilles de l'index.

Les fonctions d'estimation de coûts doivent être écrites en C, pas en SQL ou dans tout autre langage procédural, parce qu'elles doivent accéder aux structures de données internes du planificateur/optimiseur.

Les coûts d'accès aux index doivent être calculés avec les paramètres utilisés par src/backend/optimizer/path/costsize.c : la récupération d'un bloc disque séquentiel a un coût de seq_page_cost, une récupération non séquentielle a un coût de random_page_cost, et le coût de traitement d'une ligne d'index doit habituellement être considéré comme cpu_index_tuple_cost. De plus, un multiple approprié de cpu_operator_cost doit être ajouté pour tous les opérateurs de comparaison impliqués lors du traitement de l'index (spécialement l'évaluation des indexQuals).

Les coûts d'accès doivent inclure tous les coûts dus aux disques et aux CPU associés au parcours d'index proprement dit, mais pas les coûts de récupération ou de traitement des lignes de la table parente identifiées par l'index.

Le « coût de lancement » est la partie du coût total de parcours à dépenser avant de commencer à récupérer la première ligne. Pour la plupart des index, on peut prendre zéro, mais un type d'index avec un grand coût au démarrage peut nécessiter une valeur supérieure à zéro.

indexSelectivity doit être la fraction estimée des lignes de la table parente qui sera récupérée lors du parcours d'index. Dans le cas d'une requête à perte, ce sera typiquement plus élevé que la fraction des lignes qui satisfont les conditions de qualification données.

indexCorrelation doit être initialisé à la corrélation (valeur entre -1.0 et 1.0) entre l'ordre de l'index et celui de la table. Cela permet d'ajuster l'estimation du coût de récupération des lignes de la table parente.

indexPages doit être configuré au nombre de pages feuilles. Ceci est utilisé pour estimer le nombre de workers pour les parcours d'index parallélisés.

Quand loop_count est supérieur à 1, les nombres renvoyés doivent être des moyennes attendues pour tout parcours de l'index.

Procédure 61.1. Estimation du coût

Un estimateur typique de coût exécute le traitement ainsi :

  1. Estime et renvoie la fraction des lignes de la table parente visitées d'après les conditions de qualification données. En l'absence de toute connaissance spécifique sur le type d'index, on utilise la fonction standard de l'optimiseur clauselist_selectivity() :

                      +*indexSelectivity = clauselist_selectivity(root, path->indexquals,
                                               path->indexinfo->rel->relid,
                                               JOIN_INNER, NULL);
         
  2. Estime le nombre de lignes d'index visitées lors du parcours. Pour de nombreux types d'index, il s'agit de indexSelectivity multiplié par le nombre de lignes dans l'index, mais cela peut valoir plus (la taille de l'index en pages et lignes est disponible à partir de la structure path->indexinfo).

  3. Estime le nombre de pages d'index récupérées pendant le parcours. Ceci peut être simplement indexSelectivity multiplié par la taille en pages de l'index.

  4. Calcule le coût d'accès à l'index. Un estimateur générique peut le faire ainsi :

        /*
         * On suppose généralement que les pages d'index sont lues
         * séquentiellement, elles coûtent donc seq_page_cost each, et pas random_page_cost.
         * Nous ajoutons l'évaluation des qualificateurs pour chaque ligne d'index.
         * Tous les coûts sont supposés être payés de manière incrémentale pendant le parcours.
         */
        cost_qual_eval(&index_qual_cost, path->indexquals, root);
        *indexStartupCost = index_qual_cost.startup;
        *indexTotalCost = seq_page_cost * numIndexPages +
            (cpu_index_tuple_cost + index_qual_cost.per_tuple) * numIndexTuples;
         

    Néanmoins, le calcul ci-dessus ne prend pas en compte l'amortissement des lectures des index à travers des parcours répétés.

  5. Estime la corrélation de l'index. Pour un index ordonné sur un seul champ, cela peut se trouver dans pg_statistic. Si la corrélation est inconnue, l'estimation conservatrice est zéro (pas de corrélation).

Des exemples de fonctions d'estimation du coût sont disponibles dans src/backend/utils/adt/selfuncs.c.