云数据库 PostgreSQL 子查询上拉优化

功能概述
原生 PostgreSQL 的 pull_up_sublinks 只能上拉 ANY / EXISTS / NOT EXISTS 等有限形式的子查询；对于以下常见形态：
WHERE x = (SELECT agg(...) FROM ... WHERE ... = outer.col)（相关 EXPR 子查询）。
WHERE (SELECT ...) IN (...) 出现在 OR 分支中。
WHERE outer.col NOT IN (SELECT ...)（NOT IN → 反连接）。
SELECT (SELECT agg(...) FROM ... WHERE ... = outer.col), ... 目标列的相关聚合子查询。
主干只能生成 SubPlan/InitPlan，无法转成显式 JOIN，导致大表反复回扫。云数据库 PostgreSQL 提供 tencentdb_sublink 扩展，注册 pull_up_sublinks_hook，在保留主干兼容性的前提下把这些子查询实现路径转写为 JOIN / ANTI JOIN / UNION，让后续路径生成能真正利用 HashJoin、MergeJoin、并行等能力。
覆盖的转换矩阵：
TargetList SubLink 上拉：SELECT 列表内的相关聚合子查询作为 EXPR 上拉的一部分被处理。
OR clause SubLink 上拉：OR 分支内的可上拉 SubLink 改写为 LEFT JOIN + IS NOT NULL / equality。
EXPR SubLink 上拉：相关等值 EXPR 子查询上拉为 INNER/LEFT JOIN（当前 Phase 5 仅覆盖 hasAggs 子路径）。
NOT IN → ANTI JOIN：满足 NULL 安全条件时改写为反连接。
OR-子查询 → UNION 重写（可选）：多路 OR-of-subqueries 合成一个 UNION 子查询后 JOIN。
前提条件
PostgreSQL 18，版本 ≥ v18.4_r1.10。
使用限制
CREATE EXTENSION tencentdb_sublink 只登记 catalog，不会加载动态库；必须配合 shared_preload_libraries = 'tencentdb_sublink' 或 LOAD 'tencentdb_sublink' 使用。
该扩展只调整 planner 阶段的重写，不改变查询结果集。
创建插件
CREATE EXTENSION tencentdb_sublink;
﻿
SELECT extname, extversion FROM pg_extension WHERE extname = 'tencentdb_sublink';
需要动态库实际加载。推荐加入 postgresql.conf：
shared_preload_libraries = '...,tencentdb_sublink'
或每个会话临时加载：
LOAD 'tencentdb_sublink';
参数说明
参数
类型
默认
说明
tencentdb_sublink.enable
bool
on
插件总开关。关闭则完全走原生 standard_pull_up_sublinks。
tencentdb_sublink.enable_or
bool
on
OR 子句中的 SubLink 上拉。
tencentdb_sublink.enable_not_in
bool
on
NOT IN (subquery) → ANTI JOIN。
tencentdb_sublink.enable_expr
bool
off
相关 EXPR SubLink 上拉（含聚合子路径）。
tencentdb_sublink.enable_targetlist
bool
off
目标列相关聚合子查询上拉。必须先打开 enable_expr 才生效，因为它作为 EXPR 上拉路径的辅助 helper 被调用。
tencentdb_sublink.enable_or_union
bool
off
OR-of-subqueries 合成 UNION 子查询后再连接。
使用示例
准备演示表：
CREATE TABLE t1 (a int, b int, c text);
CREATE TABLE t2 (a int, b int, c text);
CREATE TABLE t3 (a int, b int, c text);
INSERT INTO t1 SELECT i, i % 10, 'r'||i FROM generate_series(1,100) i;
INSERT INTO t2 SELECT i, i % 10, 'r'||i FROM generate_series(1,50)  i;
INSERT INTO t3 SELECT i, i % 10, 'r'||i FROM generate_series(1,30)  i;
ANALYZE t1, t2, t3;
默认已生效
SHOW tencentdb_sublink.enable;
NOT IN → ANTI JOIN
说明：
前提：外侧列与子查询目标列在 catalog 里都必须是 NOT NULL。
先给 t1.a / t2.a 加上 NOT NULL 约束：
ALTER TABLE t1 ALTER COLUMN a SET NOT NULL;
ALTER TABLE t2 ALTER COLUMN a SET NOT NULL;
SET tencentdb_sublink.enable        = on;
SET tencentdb_sublink.enable_not_in = on;
﻿
postgres=> EXPLAIN (COSTS OFF)
postgres-> SELECT * FROM t1 WHERE t1.a NOT IN (SELECT t2.a FROM t2);
         QUERY PLAN         
----------------------------
 Hash Anti Join
   Hash Cond: (t1.a = t2.a)
   ->  Seq Scan on t1
   ->  Hash
         ->  Seq Scan on t2
(5 rows)
原本主干为 hashed SubPlan，插件将其重写为 Anti Join / Hash Anti Join，可与 HashJoin 结合。
OR 子句中的子查询上拉
SET tencentdb_sublink.enable to on;
SET tencentdb_sublink.enable_or = on;
﻿
postgres=> EXPLAIN (COSTS OFF)
postgres-> SELECT * FROM t1
postgres-> WHERE t1.b = 3
postgres->    OR EXISTS (SELECT 1 FROM t2 WHERE t2.a = t1.a);
                  QUERY PLAN                  
----------------------------------------------
 Hash Left Join
   Hash Cond: (t1.a = t2.a)
   Filter: ((t1.b = 3) OR (t2.a IS NOT NULL))
   ->  Seq Scan on t1
   ->  Hash
         ->  HashAggregate
               Group Key: t2.a
               ->  Seq Scan on t2
(8 rows)
OR 分支中的 EXISTS 被改写成 LEFT JOIN + ... IS NOT NULL 分支，避免整表回扫。
EXPR 相关子查询（含 TargetList 聚合子查询）
打开 enable_expr 后，WHERE 中的相关等值 EXPR 子查询可上拉：
SET tencentdb_sublink.enable_expr = on;
﻿
postgres=> EXPLAIN (COSTS OFF)
postgres-> SELECT * FROM t1
postgres->  WHERE t1.b = (SELECT sum(t2.b) FROM t2 WHERE t2.a = t1.a);
                      QUERY PLAN                       
-------------------------------------------------------
 Hash Join
   Hash Cond: ((t1.b = (sum(t2.b))) AND (t1.a = t2.a))
   ->  Seq Scan on t1
   ->  Hash
         ->  HashAggregate
               Group Key: t2.a
               ->  Seq Scan on t2
(7 rows)
同时打开 enable_targetlist 时，SELECT 列表内的相关聚合子查询也进入同一路径：
SET tencentdb_sublink.enable_expr        = on;
SET tencentdb_sublink.enable_targetlist  = on;
﻿
postgres=> EXPLAIN (COSTS OFF)
postgres-> SELECT t1.a,
postgres->        (SELECT sum(t2.b) FROM t2 WHERE t2.a = t1.a) AS s
postgres-> FROM t1;
            QUERY PLAN            
----------------------------------
 Hash Left Join
   Hash Cond: (t1.a = t2.a)
   ->  Seq Scan on t1
   ->  Hash
         ->  HashAggregate
               Group Key: t2.a
               ->  Seq Scan on t2
(7 rows)
说明：
EXPR / TargetList 目前仅覆盖 hasAggs 子路径。
OR-子查询 → UNION 重写
SET tencentdb_sublink.enable_or_union = on;
﻿
postgres=> EXPLAIN (COSTS OFF)
postgres-> SELECT * FROM t1
postgres->  WHERE t1.a IN (SELECT t2.a FROM t2 WHERE t2.b = 1)
postgres->     OR t1.a IN (SELECT t3.a FROM t3 WHERE t3.b = 2);
                QUERY PLAN                 
-------------------------------------------
 Hash Join
   Hash Cond: (t1.a = t2.a)
   ->  Seq Scan on t1
   ->  Hash
         ->  HashAggregate
               Group Key: t2.a
               ->  Append
                     ->  Seq Scan on t2
                           Filter: (b = 1)
                     ->  Seq Scan on t3
                           Filter: (b = 2)
(11 rows)
多路 OR-of-subqueries 会先合并成一个 UNION 子查询，再作为单一 SubqueryScan 与外层连接，避免每分支独立 SubPlan。

参数	类型	默认	说明
tencentdb_sublink.enable	bool	on	插件总开关。关闭则完全走原生 standard_pull_up_sublinks。
tencentdb_sublink.enable_or	bool	on	OR 子句中的 SubLink 上拉。
tencentdb_sublink.enable_not_in	bool	on	NOT IN (subquery) → ANTI JOIN。
tencentdb_sublink.enable_expr	bool	off	相关 EXPR SubLink 上拉（含聚合子路径）。
tencentdb_sublink.enable_targetlist	bool	off	目标列相关聚合子查询上拉。必须先打开 enable_expr 才生效，因为它作为 EXPR 上拉路径的辅助 helper 被调用。
tencentdb_sublink.enable_or_union	bool	off	OR-of-subqueries 合成 UNION 子查询后再连接。

子查询上拉优化

本页目录：

功能概述

前提条件

使用限制

创建插件

参数说明

使用示例

默认已生效

NOT IN → ANTI JOIN

OR 子句中的子查询上拉

EXPR 相关子查询（含 TargetList 聚合子查询）

OR-子查询 → UNION 重写