Simple constraint exclusion. For now, only child tables of inheritance
authorTom Lane <tgl@sss.pgh.pa.us>
Sat, 23 Jul 2005 21:05:48 +0000 (21:05 +0000)
committerTom Lane <tgl@sss.pgh.pa.us>
Sat, 23 Jul 2005 21:05:48 +0000 (21:05 +0000)
scans are candidates for exclusion; this should be fixed eventually.
Simon Riggs, with some help from Tom Lane.

14 files changed:
doc/src/sgml/runtime.sgml
src/backend/optimizer/path/allpaths.c
src/backend/optimizer/plan/createplan.c
src/backend/optimizer/plan/planagg.c
src/backend/optimizer/util/plancat.c
src/backend/optimizer/util/predtest.c
src/backend/utils/misc/guc.c
src/backend/utils/misc/postgresql.conf.sample
src/bin/psql/tab-complete.c
src/include/nodes/relation.h
src/include/optimizer/cost.h
src/include/optimizer/plancat.h
src/include/optimizer/predtest.h
src/test/regress/expected/rangefuncs.out

index 4cae3fa894ccbd27e486b54e5b3b0255d2da4a9d..4f24a6e876251d93cad77dd9e97805d5c5d56815 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 <!--
-$PostgreSQL: pgsql/doc/src/sgml/runtime.sgml,v 1.338 2005/07/14 05:13:38 tgl Exp $
+$PostgreSQL: pgsql/doc/src/sgml/runtime.sgml,v 1.339 2005/07/23 21:05:45 tgl Exp $
 -->
 
 <chapter Id="runtime">
@@ -2278,6 +2278,56 @@ archive_command = 'copy "%p" /mnt/server/archivedir/"%f"'  # Windows
       </listitem>
      </varlistentry>
 
+     <varlistentry id="guc-enable-constraint-exclusion" xreflabel="enable_constraint_exclusion">
+      <term><varname>enable_constraint_exclusion</varname> (<type>boolean</type>)</term>
+      <indexterm>
+       <primary>constraint exclusion</primary>
+      </indexterm>
+      <indexterm>
+       <primary><varname>enable_constraint_exclusion</> configuration parameter</primary>
+      </indexterm>
+      <listitem>
+       <para>
+        Enables or disables the query planner's use of table constraints.
+        The default is <literal>off</>.
+       </para>
+
+       <para>
+        When this parameter is <literal>on</>, the planner compares query
+        conditions to table CHECK constraints, and omits scanning tables
+        for which the conditions contradict the constraints.  (Presently
+        this is done only for child tables of inheritance scans.)  For
+        example:
+
+<programlisting>
+CREATE TABLE parent(key integer, ...);
+CREATE TABLE child1000(check (key between 1000 and 1999)) INHERITS(parent);
+CREATE TABLE child2000(check (key between 2000 and 2999)) INHERITS(parent);
+...
+SELECT * FROM parent WHERE key = 2400;
+</programlisting>
+
+        With constraint exclusion enabled, this SELECT will not scan
+        <structname>child1000</> at all.  This can improve performance when
+        inheritance is used to build partitioned tables.
+       </para>
+
+       <para>
+        Currently, <varname>enable_constraint_exclusion</> defaults to
+        <literal>off</>, because it creates a risk of wrong answers when
+        query plans are cached: if a table constraint is changed or dropped,
+        the previously generated plan may now be wrong, and there is no
+        built-in mechanism to force re-planning.  (This deficiency will
+        probably be addressed in a future
+        <productname>PostgreSQL</productname> release.)  Another reason
+        for keeping it off is that the constraint checks are relatively
+        expensive to make, and in many circumstances will yield no savings.
+        It is recommended to turn this on only if you are actually using
+        partitioned tables designed to take advantage of the feature.
+       </para>
+      </listitem>
+     </varlistentry>
+
      <varlistentry id="guc-from-collapse-limit" xreflabel="from_collapse_limit">
       <term><varname>from_collapse_limit</varname> (<type>integer</type>)</term>
       <indexterm>
index 25bd55dadf3336812b40f1c2c7069c70e6fbd517..124534914f8f98f6d48421387a58201188e4d53c 100644 (file)
@@ -8,13 +8,14 @@
  *
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/path/allpaths.c,v 1.134 2005/06/10 03:32:21 tgl Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/path/allpaths.c,v 1.135 2005/07/23 21:05:46 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
 
 #include "postgres.h"
 
+#include "nodes/makefuncs.h"
 #ifdef OPTIMIZER_DEBUG
 #include "nodes/print.h"
 #endif
@@ -25,6 +26,7 @@
 #include "optimizer/paths.h"
 #include "optimizer/plancat.h"
 #include "optimizer/planner.h"
+#include "optimizer/predtest.h"
 #include "optimizer/prep.h"
 #include "optimizer/var.h"
 #include "parser/parsetree.h"
@@ -34,6 +36,7 @@
 
 
 /* These parameters are set by GUC */
+bool       enable_constraint_exclusion = false;
 bool       enable_geqo = false;    /* just in case GUC doesn't set it */
 int            geqo_threshold;
 
@@ -311,7 +314,37 @@ set_inherited_rel_pathlist(PlannerInfo *root, RelOptInfo *rel,
                                   childOID);
 
        /*
-        * Now compute child access paths, and save the cheapest.
+        * If we can prove we don't need to scan this child via constraint
+        * exclusion, just ignore it.  (We have to have converted the
+        * baserestrictinfo Vars before we can make the test.)
+        */
+       if (enable_constraint_exclusion)
+       {
+           List   *constraint_pred;
+
+           constraint_pred = get_relation_constraints(childOID, childrel);
+           /*
+            * We do not currently enforce that CHECK constraints contain
+            * only immutable functions, so it's necessary to check here.
+            * We daren't draw conclusions from plan-time evaluation of
+            * non-immutable functions.
+            */
+           if (!contain_mutable_functions((Node *) constraint_pred))
+           {
+               /*
+                * The constraints are effectively ANDed together, so we can
+                * just try to refute the entire collection at once.  This may
+                * allow us to make proofs that would fail if we took them
+                * individually.
+                */
+               if (predicate_refuted_by(constraint_pred,
+                                        childrel->baserestrictinfo))
+                   continue;
+           }
+       }
+
+       /*
+        * Compute the child's access paths, and save the cheapest.
         */
        set_plain_rel_pathlist(root, childrel, childrte);
 
@@ -345,7 +378,8 @@ set_inherited_rel_pathlist(PlannerInfo *root, RelOptInfo *rel,
 
    /*
     * Finally, build Append path and install it as the only access path
-    * for the parent rel.
+    * for the parent rel.  (Note: this is correct even if we have zero
+    * or one live subpath due to constraint exclusion.)
     */
    add_path(rel, (Path *) create_append_path(rel, subpaths));
 
index 589bebef6971d38b76b7435daeda53b6d117802e..6c4c345ca8eabfba85241d908b65d5c006bce19d 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  *
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/plan/createplan.c,v 1.194 2005/07/15 22:02:51 tgl Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/plan/createplan.c,v 1.195 2005/07/23 21:05:46 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -40,7 +40,7 @@ static List *build_relation_tlist(RelOptInfo *rel);
 static bool use_physical_tlist(RelOptInfo *rel);
 static void disuse_physical_tlist(Plan *plan, Path *path);
 static Join *create_join_plan(PlannerInfo *root, JoinPath *best_path);
-static Append *create_append_plan(PlannerInfo *root, AppendPath *best_path);
+static Plan *create_append_plan(PlannerInfo *root, AppendPath *best_path);
 static Result *create_result_plan(PlannerInfo *root, ResultPath *best_path);
 static Material *create_material_plan(PlannerInfo *root, MaterialPath *best_path);
 static Plan *create_unique_plan(PlannerInfo *root, UniquePath *best_path);
@@ -435,7 +435,7 @@ create_join_plan(PlannerInfo *root, JoinPath *best_path)
  *
  *   Returns a Plan node.
  */
-static Append *
+static Plan *
 create_append_plan(PlannerInfo *root, AppendPath *best_path)
 {
    Append     *plan;
@@ -443,6 +443,25 @@ create_append_plan(PlannerInfo *root, AppendPath *best_path)
    List       *subplans = NIL;
    ListCell   *subpaths;
 
+   /*
+    * It is possible for the subplans list to contain only one entry,
+    * or even no entries.  Handle these cases specially.
+    *
+    * XXX ideally, if there's just one entry, we'd not bother to generate
+    * an Append node but just return the single child.  At the moment this
+    * does not work because the varno of the child scan plan won't match
+    * the parent-rel Vars it'll be asked to emit.
+    */
+   if (best_path->subpaths == NIL)
+   {
+       /* Generate a Result plan with constant-FALSE gating qual */
+       return (Plan *) make_result(tlist,
+                                   (Node *) list_make1(makeBoolConst(false,
+                                                                     false)),
+                                   NULL);
+   }
+
+   /* Normal case with multiple subpaths */
    foreach(subpaths, best_path->subpaths)
    {
        Path       *subpath = (Path *) lfirst(subpaths);
@@ -452,7 +471,7 @@ create_append_plan(PlannerInfo *root, AppendPath *best_path)
 
    plan = make_append(subplans, false, tlist);
 
-   return plan;
+   return (Plan *) plan;
 }
 
 /*
index 0a47799707c49933befde7b85afbe0edc5bb69eb..0208e910536929432c34d140cbd3e3e12e823b39 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
  *
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/plan/planagg.c,v 1.5 2005/06/05 22:32:56 tgl Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/plan/planagg.c,v 1.6 2005/07/23 21:05:46 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -184,7 +184,6 @@ optimize_minmax_aggregates(PlannerInfo *root, List *tlist, Path *best_path)
     */
    if (IsA(best_path, ResultPath))
    {
-       Assert(((ResultPath *) best_path)->subpath != NULL);
        constant_quals = ((ResultPath *) best_path)->constantqual;
        /* no need to do this more than once: */
        constant_quals = order_qual_clauses(root, constant_quals);
index 067e9f701ca212c363443fa14d9aaac78c087ea9..d1656350f2c9ffdbad327007da667ad7ed643733 100644 (file)
@@ -9,7 +9,7 @@
  *
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/util/plancat.c,v 1.112 2005/06/13 23:14:48 tgl Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/util/plancat.c,v 1.113 2005/07/23 21:05:47 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -25,6 +25,7 @@
 #include "nodes/makefuncs.h"
 #include "optimizer/clauses.h"
 #include "optimizer/plancat.h"
+#include "optimizer/prep.h"
 #include "optimizer/tlist.h"
 #include "parser/parsetree.h"
 #include "parser/parse_expr.h"
@@ -359,6 +360,85 @@ estimate_rel_size(Relation rel, int32 *attr_widths,
    }
 }
 
+
+/*
+ * get_relation_constraints
+ *
+ * Retrieve the CHECK constraint expressions of the given relation.
+ *
+ * Returns a List (possibly empty) of constraint expressions.  Each one
+ * has been canonicalized, and its Vars are changed to have the varno
+ * indicated by rel->relid.  This allows the expressions to be easily
+ * compared to expressions taken from WHERE.
+ *
+ * Note: at present this is invoked at most once per relation per planner
+ * run, and in many cases it won't be invoked at all, so there seems no
+ * point in caching the data in RelOptInfo.
+ */
+List *
+get_relation_constraints(Oid relationObjectId, RelOptInfo *rel)
+{
+   List       *result = NIL;
+   Index       varno = rel->relid;
+   Relation    relation;
+   TupleConstr *constr;
+
+   /*
+    * We assume the relation has already been safely locked.
+    */
+   relation = heap_open(relationObjectId, NoLock);
+
+   constr = relation->rd_att->constr;
+   if (constr != NULL)
+   {
+       int     num_check = constr->num_check;
+       int     i;
+
+       for (i = 0; i < num_check; i++)
+       {
+           Node    *cexpr;
+
+           cexpr = stringToNode(constr->check[i].ccbin);
+
+           /*
+            * Run each expression through const-simplification and
+            * canonicalization.  This is not just an optimization, but is
+            * necessary, because we will be comparing it to
+            * similarly-processed qual clauses, and may fail to detect valid
+            * matches without this.  This must match the processing done to
+            * qual clauses in preprocess_expression()!  (We can skip the
+            * stuff involving subqueries, however, since we don't allow any
+            * in check constraints.)
+            */
+           cexpr = eval_const_expressions(cexpr);
+
+           cexpr = (Node *) canonicalize_qual((Expr *) cexpr);
+
+           /*
+            * Also mark any coercion format fields as "don't care", so that
+            * we can match to both explicit and implicit coercions.
+            */
+           set_coercionform_dontcare(cexpr);
+
+           /* Fix Vars to have the desired varno */
+           if (varno != 1)
+               ChangeVarNodes(cexpr, 1, varno, 0);
+
+           /*
+            * Finally, convert to implicit-AND format (that is, a List)
+            * and append the resulting item(s) to our output list.
+            */
+           result = list_concat(result,
+                                make_ands_implicit((Expr *) cexpr));
+       }
+   }
+
+   heap_close(relation, NoLock);
+
+   return result;
+}
+
+
 /*
  * build_physical_tlist
  *
index 38c43ea027c929627d48110719ee415e54b19a1d..9628f9186eb96d65a3b43fa0b283d1065af52eaf 100644 (file)
@@ -9,7 +9,7 @@
  *
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/util/predtest.c,v 1.1 2005/06/10 22:25:36 tgl Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/optimizer/util/predtest.c,v 1.2 2005/07/23 21:05:47 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
 
 
 static bool predicate_implied_by_recurse(Node *clause, Node *predicate);
+static bool predicate_refuted_by_recurse(Node *clause, Node *predicate);
 static bool predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause);
+static bool predicate_refuted_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause);
+static bool btree_predicate_proof(Expr *predicate, Node *clause,
+                                 bool refute_it);
 
 
 /*
@@ -35,12 +39,19 @@ static bool predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause);
  *   Recursively checks whether the clauses in restrictinfo_list imply
  *   that the given predicate is true.
  *
- *   The top-level List structure of each list corresponds to an AND list.
- *   We assume that eval_const_expressions() has been applied and so there
- *   are no un-flattened ANDs or ORs (e.g., no AND immediately within an AND,
- *   including AND just below the top-level List structure).
- *   If this is not true we might fail to prove an implication that is
- *   valid, but no worse consequences will ensue.
+ * The top-level List structure of each list corresponds to an AND list.
+ * We assume that eval_const_expressions() has been applied and so there
+ * are no un-flattened ANDs or ORs (e.g., no AND immediately within an AND,
+ * including AND just below the top-level List structure).
+ * If this is not true we might fail to prove an implication that is
+ * valid, but no worse consequences will ensue.
+ *
+ * We assume the predicate has already been checked to contain only
+ * immutable functions and operators.  (In current use this is true
+ * because the predicate is part of an index predicate that has passed
+ * CheckPredicate().)  We dare not make deductions based on non-immutable
+ * functions, because they might change answers between the time we make
+ * the plan and the time we execute the plan.
  */
 bool
 predicate_implied_by(List *predicate_list, List *restrictinfo_list)
@@ -70,6 +81,44 @@ predicate_implied_by(List *predicate_list, List *restrictinfo_list)
    return true;
 }
 
+/*
+ * predicate_refuted_by
+ *   Recursively checks whether the clauses in restrictinfo_list refute
+ *   the given predicate (that is, prove it false).
+ *
+ * This is NOT the same as !(predicate_implied_by), though it is similar
+ * in the technique and structure of the code.
+ *
+ * The top-level List structure of each list corresponds to an AND list.
+ * We assume that eval_const_expressions() has been applied and so there
+ * are no un-flattened ANDs or ORs (e.g., no AND immediately within an AND,
+ * including AND just below the top-level List structure).
+ * If this is not true we might fail to prove an implication that is
+ * valid, but no worse consequences will ensue.
+ *
+ * We assume the predicate has already been checked to contain only
+ * immutable functions and operators.  We dare not make deductions based on
+ * non-immutable functions, because they might change answers between the
+ * time we make the plan and the time we execute the plan.
+ */
+bool
+predicate_refuted_by(List *predicate_list, List *restrictinfo_list)
+{
+   if (predicate_list == NIL)
+       return false;           /* no predicate: no refutation is possible */
+   if (restrictinfo_list == NIL)
+       return false;           /* no restriction: refutation must fail */
+
+   /*
+    * Unlike the implication case, predicate_refuted_by_recurse needs to
+    * be able to see the top-level AND structure on both sides --- otherwise
+    * it will fail to handle the case where one restriction clause is an OR
+    * that can refute the predicate AND as a whole, but not each predicate
+    * clause separately.
+    */
+   return predicate_refuted_by_recurse((Node *) restrictinfo_list,
+                                       (Node *) predicate_list);
+}
 
 /*----------
  * predicate_implied_by_recurse
@@ -240,9 +289,271 @@ predicate_implied_by_recurse(Node *clause, Node *predicate)
    }
 }
 
+/*----------
+ * predicate_refuted_by_recurse
+ *   Does the predicate refutation test for non-NULL restriction and
+ *   predicate clauses.
+ *
+ * The logic followed here is ("R=>" means "refutes"):
+ * atom A R=> atom B iff:          predicate_refuted_by_simple_clause says so
+ * atom A R=> AND-expr B iff:      A R=> any of B's components
+ * atom A R=> OR-expr B iff:       A R=> each of B's components
+ * AND-expr A R=> atom B iff:      any of A's components R=> B
+ * AND-expr A R=> AND-expr B iff:  A R=> any of B's components,
+ *                                 *or* any of A's components R=> B
+ * AND-expr A R=> OR-expr B iff:   A R=> each of B's components
+ * OR-expr A R=> atom B iff:       each of A's components R=> B
+ * OR-expr A R=> AND-expr B iff:   each of A's components R=> any of B's
+ * OR-expr A R=> OR-expr B iff:    A R=> each of B's components
+ *
+ * Other comments are as for predicate_implied_by_recurse(), except that
+ * we have to handle a top-level AND list on both sides.
+ *----------
+ */
+static bool
+predicate_refuted_by_recurse(Node *clause, Node *predicate)
+{
+   ListCell   *item;
+
+   Assert(clause != NULL);
+   /* skip through RestrictInfo */
+   if (IsA(clause, RestrictInfo))
+   {
+       clause = (Node *) ((RestrictInfo *) clause)->clause;
+       Assert(clause != NULL);
+       Assert(!IsA(clause, RestrictInfo));
+   }
+   Assert(predicate != NULL);
+
+   /*
+    * Since a restriction List clause is handled the same as an AND clause,
+    * we can avoid duplicate code like this:
+    */
+   if (and_clause(clause))
+       clause = (Node *) ((BoolExpr *) clause)->args;
+
+   /* Ditto for predicate AND-clause and List */
+   if (and_clause(predicate))
+       predicate = (Node *) ((BoolExpr *) predicate)->args;
+
+   if (IsA(clause, List))
+   {
+       if (IsA(predicate, List))
+       {
+           /* AND-clause R=> AND-clause if A refutes any of B's items */
+           /* Needed to handle (x AND y) R=> ((!x OR !y) AND z) */
+           foreach(item, (List *) predicate)
+           {
+               if (predicate_refuted_by_recurse(clause, lfirst(item)))
+                   return true;
+           }
+           /* Also check if any of A's items refutes B */
+           /* Needed to handle ((x OR y) AND z) R=> (!x AND !y) */
+           foreach(item, (List *) clause)
+           {
+               if (predicate_refuted_by_recurse(lfirst(item), predicate))
+                   return true;
+           }
+           return false;
+       }
+       else if (or_clause(predicate))
+       {
+           /* AND-clause R=> OR-clause if A refutes each of B's items */
+           foreach(item, ((BoolExpr *) predicate)->args)
+           {
+               if (!predicate_refuted_by_recurse(clause, lfirst(item)))
+                   return false;
+           }
+           return true;
+       }
+       else
+       {
+           /* AND-clause R=> atom if any of A's items refutes B */
+           foreach(item, (List *) clause)
+           {
+               if (predicate_refuted_by_recurse(lfirst(item), predicate))
+                   return true;
+           }
+           return false;
+       }
+   }
+   else if (or_clause(clause))
+   {
+       if (or_clause(predicate))
+       {
+           /* OR-clause R=> OR-clause if A refutes each of B's items */
+           foreach(item, ((BoolExpr *) predicate)->args)
+           {
+               if (!predicate_refuted_by_recurse(clause, lfirst(item)))
+                   return false;
+           }
+           return true;
+       }
+       else if (IsA(predicate, List))
+       {
+           /*
+            * OR-clause R=> AND-clause if each of A's items refutes any of
+            * B's items.
+            */
+           foreach(item, ((BoolExpr *) clause)->args)
+           {
+               Node       *citem = lfirst(item);
+               ListCell   *item2;
+
+               foreach(item2, (List *) predicate)
+               {
+                   if (predicate_refuted_by_recurse(citem, lfirst(item2)))
+                       break;
+               }
+               if (item2 == NULL)
+                   return false;       /* citem refutes nothing */
+           }
+           return true;
+       }
+       else
+       {
+           /* OR-clause R=> atom if each of A's items refutes B */
+           foreach(item, ((BoolExpr *) clause)->args)
+           {
+               if (!predicate_refuted_by_recurse(lfirst(item), predicate))
+                   return false;
+           }
+           return true;
+       }
+   }
+   else
+   {
+       if (IsA(predicate, List))
+       {
+           /* atom R=> AND-clause if A refutes any of B's items */
+           foreach(item, (List *) predicate)
+           {
+               if (predicate_refuted_by_recurse(clause, lfirst(item)))
+                   return true;
+           }
+           return false;
+       }
+       else if (or_clause(predicate))
+       {
+           /* atom R=> OR-clause if A refutes each of B's items */
+           foreach(item, ((BoolExpr *) predicate)->args)
+           {
+               if (!predicate_refuted_by_recurse(clause, lfirst(item)))
+                   return false;
+           }
+           return true;
+       }
+       else
+       {
+           /* atom R=> atom is the base case */
+           return predicate_refuted_by_simple_clause((Expr *) predicate,
+                                                     clause);
+       }
+   }
+}
+
+
+/*----------
+ * predicate_implied_by_simple_clause
+ *   Does the predicate implication test for a "simple clause" predicate
+ *   and a "simple clause" restriction.
+ *
+ * We return TRUE if able to prove the implication, FALSE if not.
+ *
+ * We have three strategies for determining whether one simple clause
+ * implies another:
+ *
+ * A simple and general way is to see if they are equal(); this works for any
+ * kind of expression. (Actually, there is an implied assumption that the
+ * functions in the expression are immutable, ie dependent only on their input
+ * arguments --- but this was checked for the predicate by the caller.)
+ *
+ * When the predicate is of the form "foo IS NOT NULL", we can conclude that
+ * the predicate is implied if the clause is a strict operator or function
+ * that has "foo" as an input. In this case the clause must yield NULL when
+ * "foo" is NULL, which we can take as equivalent to FALSE because we know
+ * we are within an AND/OR subtree of a WHERE clause.  (Again, "foo" is
+ * already known immutable, so the clause will certainly always fail.)
+ *
+ * Finally, we may be able to deduce something using knowledge about btree
+ * operator classes; this is encapsulated in btree_predicate_proof().
+ *----------
+ */
+static bool
+predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
+{
+   /* First try the equal() test */
+   if (equal((Node *) predicate, clause))
+       return true;
+
+   /* Next try the IS NOT NULL case */
+   if (predicate && IsA(predicate, NullTest) &&
+       ((NullTest *) predicate)->nulltesttype == IS_NOT_NULL)
+   {
+       Expr       *nonnullarg = ((NullTest *) predicate)->arg;
+
+       if (is_opclause(clause) &&
+           list_member(((OpExpr *) clause)->args, nonnullarg) &&
+           op_strict(((OpExpr *) clause)->opno))
+           return true;
+       if (is_funcclause(clause) &&
+           list_member(((FuncExpr *) clause)->args, nonnullarg) &&
+           func_strict(((FuncExpr *) clause)->funcid))
+           return true;
+       return false;           /* we can't succeed below... */
+   }
+
+   /* Else try btree operator knowledge */
+   return btree_predicate_proof(predicate, clause, false);
+}
+
+/*----------
+ * predicate_refuted_by_simple_clause
+ *   Does the predicate refutation test for a "simple clause" predicate
+ *   and a "simple clause" restriction.
+ *
+ * We return TRUE if able to prove the refutation, FALSE if not.
+ *
+ * Unlike the implication case, checking for equal() clauses isn't
+ * helpful.  (XXX is it worth looking at "x vs NOT x" cases?  Probably
+ * not seeing that canonicalization tries to get rid of NOTs.)
+ *
+ * When the predicate is of the form "foo IS NULL", we can conclude that
+ * the predicate is refuted if the clause is a strict operator or function
+ * that has "foo" as an input.  See notes for implication case.
+ *
+ * Finally, we may be able to deduce something using knowledge about btree
+ * operator classes; this is encapsulated in btree_predicate_proof().
+ *----------
+ */
+static bool
+predicate_refuted_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
+{
+   /* First try the IS NULL case */
+   if (predicate && IsA(predicate, NullTest) &&
+       ((NullTest *) predicate)->nulltesttype == IS_NULL)
+   {
+       Expr       *isnullarg = ((NullTest *) predicate)->arg;
+
+       if (is_opclause(clause) &&
+           list_member(((OpExpr *) clause)->args, isnullarg) &&
+           op_strict(((OpExpr *) clause)->opno))
+           return true;
+       if (is_funcclause(clause) &&
+           list_member(((FuncExpr *) clause)->args, isnullarg) &&
+           func_strict(((FuncExpr *) clause)->funcid))
+           return true;
+       return false;           /* we can't succeed below... */
+   }
+
+   /* Else try btree operator knowledge */
+   return btree_predicate_proof(predicate, clause, true);
+}
+
 
 /*
- * Define an "operator implication table" for btree operators ("strategies").
+ * Define an "operator implication table" for btree operators ("strategies"),
+ * and a similar table for refutation.
  *
  * The strategy numbers defined by btree indexes (see access/skey.h) are:
  *     (1) <   (2) <=   (3) =   (4) >=   (5) >
@@ -263,8 +574,21 @@ predicate_implied_by_recurse(Node *clause, Node *predicate)
  *  then the target expression must be true; if the test returns false, then
  *  the target expression may be false.
  *
- * An entry where test_op == 0 means the implication cannot be determined,
- * i.e., this test should always be considered false.
+ * For example, if clause is "Quantity > 10" and pred is "Quantity > 5"
+ * then we test "5 <= 10" which evals to true, so clause implies pred.
+ *
+ * Similarly, the interpretation of a BT_refute_table entry is:
+ *
+ *  If you know, for some ATTR, that "ATTR given_op CONST1" is true, and you
+ *  want to determine whether "ATTR target_op CONST2" must be false, then
+ *  you can use "CONST2 test_op CONST1" as a test.  If this test returns true,
+ *  then the target expression must be false; if the test returns false, then
+ *  the target expression may be true.
+ *
+ * For example, if clause is "Quantity > 10" and pred is "Quantity < 5"
+ * then we test "5 <= 10" which evals to true, so clause refutes pred.
+ *
+ * An entry where test_op == 0 means the implication cannot be determined.
  */
 
 #define BTLT BTLessStrategyNumber
@@ -274,58 +598,60 @@ predicate_implied_by_recurse(Node *clause, Node *predicate)
 #define BTGT BTGreaterStrategyNumber
 #define BTNE 6
 
-static const StrategyNumber
-           BT_implic_table[6][6] = {
+static const StrategyNumber BT_implic_table[6][6] = {
 /*
  *         The target operator:
  *
- *  LT    LE    EQ GE GT NE
+ *  LT    LE    EQ    GE    GT    NE
  */
-   {BTGE, BTGE, 0, 0, 0, BTGE},            /* LT */
-   {BTGT, BTGE, 0, 0, 0, BTGT},            /* LE */
+   {BTGE, BTGE, 0   , 0   , 0   , BTGE},   /* LT */
+   {BTGT, BTGE, 0   , 0   , 0   , BTGT},   /* LE */
    {BTGT, BTGE, BTEQ, BTLE, BTLT, BTNE},   /* EQ */
-   {0, 0, 0, BTLE, BTLT, BTLT},            /* GE */
-   {0, 0, 0, BTLE, BTLE, BTLE},            /* GT */
-   {0, 0, 0, 0, 0, BTEQ}                   /* NE */
+   {0   , 0   , 0   , BTLE, BTLT, BTLT},   /* GE */
+   {0   , 0   , 0   , BTLE, BTLE, BTLE},   /* GT */
+   {0   , 0   , 0   , 0   , 0   , BTEQ}    /* NE */
+};
+
+static const StrategyNumber BT_refute_table[6][6] = {
+/*
+ *         The target operator:
+ *
+ *  LT    LE    EQ    GE    GT    NE
+ */
+   {0   , 0   , BTGE, BTGE, BTGE, 0   },   /* LT */
+   {0   , 0   , BTGT, BTGT, BTGE, 0   },   /* LE */
+   {BTLE, BTLT, BTNE, BTGT, BTGE, BTEQ},   /* EQ */
+   {BTLE, BTLT, BTLT, 0   , 0   , 0   },   /* GE */
+   {BTLE, BTLE, BTLE, 0   , 0   , 0   },   /* GT */
+   {0   , 0   , BTEQ, 0   , 0   , 0   }    /* NE */
 };
 
 
 /*----------
- * predicate_implied_by_simple_clause
- *   Does the predicate implication test for a "simple clause" predicate
- *   and a "simple clause" restriction.
+ * btree_predicate_proof
+ *   Does the predicate implication or refutation test for a "simple clause"
+ *   predicate and a "simple clause" restriction, when both are simple
+ *   operator clauses using related btree operators.
  *
- * We have three strategies for determining whether one simple clause
- * implies another:
- *
- * A simple and general way is to see if they are equal(); this works for any
- * kind of expression. (Actually, there is an implied assumption that the
- * functions in the expression are immutable, ie dependent only on their input
- * arguments --- but this was checked for the predicate by CheckPredicate().)
+ * When refute_it == false, we want to prove the predicate true;
+ * when refute_it == true, we want to prove the predicate false.
+ * (There is enough common code to justify handling these two cases
+ * in one routine.)  We return TRUE if able to make the proof, FALSE
+ * if not able to prove it.
  *
- * When the predicate is of the form "foo IS NOT NULL", we can conclude that
- * the predicate is implied if the clause is a strict operator or function
- * that has "foo" as an input. In this case the clause must yield NULL when
- * "foo" is NULL, which we can take as equivalent to FALSE because we know
- * we are within an AND/OR subtree of a WHERE clause.  (Again, "foo" is
- * already known immutable, so the clause will certainly always fail.)
- *
- * Our other way works only for binary boolean opclauses of the form
+ * What we look for here is binary boolean opclauses of the form
  * "foo op constant", where "foo" is the same in both clauses. The operators
  * and constants can be different but the operators must be in the same btree
- * operator class. We use the above operator implication table to be able to
+ * operator class. We use the above operator implication tables to
  * derive implications between nonidentical clauses.  (Note: "foo" is known
  * immutable, and constants are surely immutable, but we have to check that
  * the operators are too.  As of 8.0 it's possible for opclasses to contain
  * operators that are merely stable, and we dare not make deductions with
  * these.)
- *
- * Eventually, rtree operators could also be handled by defining an
- * appropriate "RT_implic_table" array.
  *----------
  */
 static bool
-predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
+btree_predicate_proof(Expr *predicate, Node *clause, bool refute_it)
 {
    Node       *leftop,
               *rightop;
@@ -356,29 +682,8 @@ predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
    EState     *estate;
    MemoryContext oldcontext;
 
-   /* First try the equal() test */
-   if (equal((Node *) predicate, clause))
-       return true;
-
-   /* Next try the IS NOT NULL case */
-   if (predicate && IsA(predicate, NullTest) &&
-       ((NullTest *) predicate)->nulltesttype == IS_NOT_NULL)
-   {
-       Expr       *nonnullarg = ((NullTest *) predicate)->arg;
-
-       if (is_opclause(clause) &&
-           list_member(((OpExpr *) clause)->args, nonnullarg) &&
-           op_strict(((OpExpr *) clause)->opno))
-           return true;
-       if (is_funcclause(clause) &&
-           list_member(((FuncExpr *) clause)->args, nonnullarg) &&
-           func_strict(((FuncExpr *) clause)->funcid))
-           return true;
-       return false;           /* we can't succeed below... */
-   }
-
    /*
-    * Can't do anything more unless they are both binary opclauses with a
+    * Both expressions must be binary opclauses with a
     * Const on one side, and identical subexpressions on the other sides.
     * Note we don't have to think about binary relabeling of the Const
     * node, since that would have been folded right into the Const.
@@ -579,7 +884,11 @@ predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
        /*
         * Look up the "test" strategy number in the implication table
         */
-       test_strategy = BT_implic_table[clause_strategy - 1][pred_strategy - 1];
+       if (refute_it)
+           test_strategy = BT_refute_table[clause_strategy - 1][pred_strategy - 1];
+       else
+           test_strategy = BT_implic_table[clause_strategy - 1][pred_strategy - 1];
+
        if (test_strategy == 0)
        {
            /* Can't determine implication using this interpretation */
@@ -608,13 +917,10 @@ predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
             * Last check: test_op must be immutable.
             *
             * Note that we require only the test_op to be immutable, not the
-            * original clause_op.  (pred_op must be immutable, else it
-            * would not be allowed in an index predicate.)  Essentially
-            * we are assuming that the opclass is consistent even if it
-            * contains operators that are merely stable.
-            *
-            * XXX the above reasoning doesn't hold anymore if this routine
-            * is used to prove things that are not index predicates ...
+            * original clause_op.  (pred_op is assumed to have been checked
+            * immutable by the caller.)  Essentially we are assuming that
+            * the opclass is consistent even if it contains operators that
+            * are merely stable.
             */
            if (op_volatile(test_op) == PROVOLATILE_IMMUTABLE)
            {
@@ -663,7 +969,7 @@ predicate_implied_by_simple_clause(Expr *predicate, Node *clause)
 
    if (isNull)
    {
-       /* Treat a null result as false ... but it's a tad fishy ... */
+       /* Treat a null result as non-proof ... but it's a tad fishy ... */
        elog(DEBUG2, "null predicate test result");
        return false;
    }
index 20ebfee71269a81e8b060f1fd34f29d635b39708..6400ef566b2b9f3a865b93980e3951cf6a763775 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  * Written by Peter Eisentraut <peter_e@gmx.net>.
  *
  * IDENTIFICATION
- *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/utils/misc/guc.c,v 1.276 2005/07/21 18:06:12 momjian Exp $
+ *   $PostgreSQL: pgsql/src/backend/utils/misc/guc.c,v 1.277 2005/07/23 21:05:47 tgl Exp $
  *
  *--------------------------------------------------------------------
  */
@@ -435,6 +435,16 @@ static struct config_bool ConfigureNamesBool[] =
        &enable_hashjoin,
        true, NULL, NULL
    },
+   {
+       {"enable_constraint_exclusion", PGC_USERSET, QUERY_TUNING_OTHER,
+           gettext_noop("Enables the planner's use of constraints in queries."),
+           gettext_noop("Constraints will be examined to exclude tables "
+                        "that can be proven not to be required to produce "
+                        "a correct result for the query.")
+       },
+       &enable_constraint_exclusion,
+       false, NULL, NULL
+   },
    {
        {"geqo", PGC_USERSET, QUERY_TUNING_GEQO,
            gettext_noop("Enables genetic query optimization."),
index dc06658e7f383888bf37917c19586be3480fe33e..db8c28814db8295064c714e940717ad8adc9f369 100644 (file)
 # - Other Planner Options -
 
 #default_statistics_target = 10    # range 1-1000
+#enable_constraint_exclusion = off
 #from_collapse_limit = 8
 #join_collapse_limit = 8   # 1 disables collapsing of explicit JOINs
 
index 648ccadd4f68b2addf833ebf8d980723b88c933b..64737ac007d2e34bd58c8165f078e59638436bc2 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *
  * Copyright (c) 2000-2005, PostgreSQL Global Development Group
  *
- * $PostgreSQL: pgsql/src/bin/psql/tab-complete.c,v 1.133 2005/06/22 21:14:30 tgl Exp $
+ * $PostgreSQL: pgsql/src/bin/psql/tab-complete.c,v 1.134 2005/07/23 21:05:47 tgl Exp $
  */
 
 /*----------------------------------------------------------------------
@@ -540,6 +540,7 @@ psql_completion(char *text, int start, int end)
        "dynamic_library_path",
        "effective_cache_size",
        "enable_bitmapscan",
+       "enable_constraint_exclusion",
        "enable_hashagg",
        "enable_hashjoin",
        "enable_indexscan",
index 2f906c6a47297ac15a9b69a2ec2c679923023356..88e535dc9b99526995b407b7e91f672766c65cad 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  * Portions Copyright (c) 1996-2005, PostgreSQL Global Development Group
  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
  *
- * $PostgreSQL: pgsql/src/include/nodes/relation.h,v 1.116 2005/07/02 23:00:42 tgl Exp $
+ * $PostgreSQL: pgsql/src/include/nodes/relation.h,v 1.117 2005/07/23 21:05:48 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -516,6 +516,9 @@ typedef struct TidPath
  * AppendPath represents an Append plan, ie, successive execution of
  * several member plans.  Currently it is only used to handle expansion
  * of inheritance trees.
+ *
+ * Note: it is possible for "subpaths" to contain only one, or even no,
+ * elements.  These cases are optimized during create_append_plan.
  */
 typedef struct AppendPath
 {
@@ -524,10 +527,17 @@ typedef struct AppendPath
 } AppendPath;
 
 /*
- * ResultPath represents use of a Result plan node, either to compute a
- * variable-free targetlist or to gate execution of a subplan with a
- * one-time (variable-free) qual condition.  Note that in the former case
- * path.parent will be NULL; in the latter case it is copied from the subpath.
+ * ResultPath represents use of a Result plan node.  There are several
+ * applications for this:
+ * * To compute a variable-free targetlist (a "SELECT expressions" query).
+ *   In this case subpath and path.parent will both be NULL.  constantqual
+ *   might or might not be empty ("SELECT expressions WHERE something").
+ * * To gate execution of a subplan with a one-time (variable-free) qual
+ *   condition.  path.parent is copied from the subpath.
+ * * To substitute for a scan plan when we have proven that no rows in
+ *   a table will satisfy the query.  subpath is NULL but path.parent
+ *   references the not-to-be-scanned relation, and constantqual is
+ *   a constant FALSE.
  *
  * Note that constantqual is a list of bare clauses, not RestrictInfos.
  */
index 5b6d28242538f6f3fe62657809ff938e96e6601f..a6988e45991f789ba921950187bd849e0c602f4b 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  * Portions Copyright (c) 1996-2005, PostgreSQL Global Development Group
  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
  *
- * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/cost.h,v 1.68 2005/06/05 22:32:58 tgl Exp $
+ * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/cost.h,v 1.69 2005/07/23 21:05:48 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -49,6 +49,7 @@ extern bool enable_hashagg;
 extern bool enable_nestloop;
 extern bool enable_mergejoin;
 extern bool enable_hashjoin;
+extern bool enable_constraint_exclusion;
 
 extern double clamp_row_est(double nrows);
 extern void cost_seqscan(Path *path, PlannerInfo *root, RelOptInfo *baserel);
index f8ecd36110d471e9340cf03c893e7a5e3d68d678..8a4c1e4941eb4c5c035fdcdd2b30b875e96520a6 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  * Portions Copyright (c) 1996-2005, PostgreSQL Global Development Group
  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
  *
- * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/plancat.h,v 1.36 2005/06/05 22:32:58 tgl Exp $
+ * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/plancat.h,v 1.37 2005/07/23 21:05:48 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -19,6 +19,8 @@
 
 extern void get_relation_info(Oid relationObjectId, RelOptInfo *rel);
 
+extern List *get_relation_constraints(Oid relationObjectId, RelOptInfo *rel);
+
 extern List *build_physical_tlist(PlannerInfo *root, RelOptInfo *rel);
 
 extern List *find_inheritance_children(Oid inhparent);
index cfa58f650a1ccc95f476ec39feabc5baf2a839fa..0fc0d0f44763ef78cce93a7288768a99dabfbec0 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  * Portions Copyright (c) 1996-2005, PostgreSQL Global Development Group
  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
  *
- * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/predtest.h,v 1.1 2005/06/10 22:25:37 tgl Exp $
+ * $PostgreSQL: pgsql/src/include/optimizer/predtest.h,v 1.2 2005/07/23 21:05:48 tgl Exp $
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
@@ -19,5 +19,7 @@
 
 extern bool predicate_implied_by(List *predicate_list,
                                 List *restrictinfo_list);
+extern bool predicate_refuted_by(List *predicate_list,
+                                List *restrictinfo_list);
 
 #endif   /* PREDTEST_H */
index 7b70766742aa6870e9274cd1f6e446cb97d476a1..3172d16b88f582ade72a89598c123716dadd927f 100644 (file)
@@ -1,16 +1,17 @@
 SELECT name, setting FROM pg_settings WHERE name LIKE 'enable%';
-       name        | setting 
--------------------+---------
- enable_bitmapscan | on
- enable_hashagg    | on
- enable_hashjoin   | on
- enable_indexscan  | on
- enable_mergejoin  | on
- enable_nestloop   | on
- enable_seqscan    | on
- enable_sort       | on
- enable_tidscan    | on
-(9 rows)
+            name             | setting 
+-----------------------------+---------
+ enable_bitmapscan           | on
+ enable_constraint_exclusion | off
+ enable_hashagg              | on
+ enable_hashjoin             | on
+ enable_indexscan            | on
+ enable_mergejoin            | on
+ enable_nestloop             | on
+ enable_seqscan              | on
+ enable_sort                 | on
+ enable_tidscan              | on
+(10 rows)
 
 CREATE TABLE foo2(fooid int, f2 int);
 INSERT INTO foo2 VALUES(1, 11);