本文介绍了PolarDB PostgreSQL版的全局执行计划缓存(Global Plan Cache)功能。
背景信息
在之前的PolarDB中,执行计划缓存(Plan Cache)是和Prepared Statement进行绑定的,这种做法存在以下两个问题:
每个连接的Plan Cache是独立的,无法共享。
每个连接都会缓存一份Plan Cache,导致内存占用较多。
PolarDB PostgreSQL版引入了全局执行计划缓存(简称GPC)功能,通过让不同的连接共享同一份Plan Cache来解决以上两个问题。
Plan可以在不同的Prepared Statement、连接之间共享。对于有大量不同SQL的应用程序,GPC可以大大降低内存的使用量,减少OOM(Out of Memory)的风险。 此外更高效的Plan Cache机制减少了生成执行计划的代价,因此性能也有所提升。
Plan共享的前提是它们的Query Key是一致的,Query Key组成包括以下几部分:
查询文本。
数据库标识号。
对象搜索路径。
用户ID。
前提条件
PolarDB PostgreSQL版集群默认开启GPC功能。
支持的PolarDB PostgreSQL版的版本如下:
PostgreSQL 11(内核小版本1.1.28及以上)
PostgreSQL 14(内核小版本14.9.15.0及以上)
说明您可通过如下语句查看PolarDB PostgreSQL版的内核小版本的版本号:
PostgreSQL 11
show polar_version;
PostgreSQL 14
select version();
使用限制
仅支持Prepared Statement形式的查询,即不支持PL/SQL场景下的Plan Cache。
仅支持
SELECT
、INSERT
、UPDATE
、DELETE
语句。不支持临时表。
参数说明
参数 | 说明 |
polar_gpc_mem | 用于设置存放GPC的内存大小。单位:MB。默认值为30 MB,取值不超过shared_buffer的数量。 说明
|
polar_enable_gpc_level | GPC功能的开启级别,允许动态修改。取值如下:
说明
|
polar_gpc_clean_timeout | 清理不经常用GPC的时间间隔,可以动态修改,单位:秒。默认值为1800s,取值范围为0~24小时之间的数值。 |
polar_worker.gpc_clear_interval | 清理失效GPC的时间间隔,可以动态修改,单位:秒。默认值为60秒,最大允许设置为 (2^32 - 1)/1000。 |
polar_gpc_clean_max | 一次清理的GPC数量,可以动态修改。默认值为100,取值范围为10~10000之间的数值。 |
polar_gpc_partitions | 用于保存GPC的哈希表数量。默认值为32,取值范围为1~1024之间的数值。 说明 参数修改后需要重启才能生效。 |
polar_gpc_entries | 每个哈希表中的最大条目数量。默认值为1024,取值范围为1~10000之间的数值。 说明 参数修改后需要重启才能生效。 |
使用指南
polar_stat_gpc
通过polar_stat_gpc视图可以查看GPC的整体使用状况。使用方法如下:
SELECT * FROM polar_stat_gpc;
polar_stat_gpc视图中主要指标如下:
get:尝试匹配GPC的次数。
hit:成功匹配到GPC的次数。
store:GPC保存成功的次数。
store_failed:因为暂时的GPC内存不足导致的保存失败次数。如果该值经常上升,说明polar_gpc_mem设置小了。
store_exists:尝试将Local Plan Cache添加到GPC时,发现其他Session已经写入该Plan的次数。
polar_gpc_plan
通过polar_gpc_plan视图可以查看每一个GPC占用的内存情况。使用方法如下:
SELECT * FROM polar_gpc_plan;
polar_gpc_plan视图中主要指标如下:
plan_id:执行计划的ID。
stmt_name:Prepared Statement的名称。
query:查询语句。
used_cnt:该计划被使用的次数。
last_use_time:上次使用该GPC的时间。
is_valid:计划是否有效。
polar_gpc_plan_mcxt
通过polar_gpc_plan_mcxt视图可以查看每一个GPC的MemoryContext信息。使用方法如下:
SELECT * FROM polar_gpc_plan_mcxt;
polar_gpc_plan_mcxt视图中主要指标如下:
plan_id:执行计划的ID。
mcxt_name:MemoryContext的名称。
totalspace:总共的内存空间。
freespace:剩余的内存空间。
used:使用的内容空间。
nblocks:block的数量。
polar_gpc_plan_key
通过polar_gpc_plan_key视图可以查看每个GPC的GPC Key(用于匹配GPC的键)。使用方法如下:
SELECT * FROM polar_gpc_plan_key;
polar_gpc_plan_key视图中主要指标如下:
plan_id:计划的ID。
query:查询语句。
dbid:数据库的ID。
pid:进程号。
num_params:查询语句的参数个数。
search_path:搜索路径。
role_id:用户ID。
polar_prepared_statement
通过polar_prepared_statement视图可以查看GPC中所有的Prepared Statement信息。使用方法如下:
SELECT * FROM polar_prepared_statement;
polar_prepared_statement视图中主要指标如下:
is_saved:Prepared Statement的执行计划是否保存到了GPC。
is_valid:计划是否有效。
cacheable:计划是否可以缓存。
polar_gpc_evict_invalid_gpc
通过polar_gpc_evict_invalid_gpc函数可以手动清理已经失效的GPC。使用方法如下:
SELECT polar_gpc_evict_invalid_gpc();
如果不手动调用该函数,系统默认每隔$polar_worker.gpc_clear_interval
秒自动清理一次失效的GPC。
polar_gpc_evict_live_gpc
通过polar_gpc_evict_live_gpc函数可以手动淘汰一些最近不常用的GPC。使用方法如下:
SELECT polar_gpc_evict_live_gpc();
如果不手动调用该函数,系统默认每隔$polar_worker.gpc_clear_interval
秒自动淘汰不常用的GPC。