Operatori di esecuzione delle query

Introduzione

In questa pagina vengono descritti i dettagli sugli operatori utilizzati nei piani di esecuzione delle query di Spanner. Per scoprire come recuperare un piano di esecuzione per una query specifica utilizzando la console Google Cloud, consulta Informazioni su come Spanner esegue le query.

Le query e i piani di esecuzione in questa pagina si basano sul seguente schema di database:

CREATE TABLE Singers (
  SingerId   INT64 NOT NULL,
  FirstName  STRING(1024),
  LastName   STRING(1024),
  SingerInfo BYTES(MAX),
  BirthDate  DATE
) PRIMARY KEY(SingerId);

CREATE INDEX SingersByFirstLastName ON Singers(FirstName, LastName);

CREATE TABLE Albums (
  SingerId        INT64 NOT NULL,
  AlbumId         INT64 NOT NULL,
  AlbumTitle      STRING(MAX),
  MarketingBudget INT64
) PRIMARY KEY(SingerId, AlbumId),
  INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE;

CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle ON Albums(AlbumTitle);

CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) STORING (MarketingBudget);

CREATE TABLE Songs (
  SingerId  INT64 NOT NULL,
  AlbumId   INT64 NOT NULL,
  TrackId   INT64 NOT NULL,
  SongName  STRING(MAX),
  Duration  INT64,
  SongGenre STRING(25)
) PRIMARY KEY(SingerId, AlbumId, TrackId),
  INTERLEAVE IN PARENT Albums ON DELETE CASCADE;

CREATE INDEX SongsBySingerAlbumSongNameDesc ON Songs(SingerId, AlbumId, SongName DESC), INTERLEAVE IN Albums;

CREATE INDEX SongsBySongName ON Songs(SongName);

CREATE TABLE Concerts (
  VenueId      INT64 NOT NULL,
  SingerId     INT64 NOT NULL,
  ConcertDate  DATE NOT NULL,
  BeginTime    TIMESTAMP,
  EndTime      TIMESTAMP,
  TicketPrices ARRAY<INT64>
) PRIMARY KEY(VenueId, SingerId, ConcertDate);

Puoi utilizzare le seguenti istruzioni DML (Data Manipulation Language) per aggiungere dati a queste tabelle:

INSERT INTO Singers (SingerId, FirstName, LastName, BirthDate)
VALUES (1, "Marc", "Richards", "1970-09-03"),
       (2, "Catalina", "Smith", "1990-08-17"),
       (3, "Alice", "Trentor", "1991-10-02"),
       (4, "Lea", "Martin", "1991-11-09"),
       (5, "David", "Lomond", "1977-01-29");

INSERT INTO Albums (SingerId, AlbumId, AlbumTitle)
VALUES (1, 1, "Total Junk"),
       (1, 2, "Go, Go, Go"),
       (2, 1, "Green"),
       (2, 2, "Forever Hold Your Peace"),
       (2, 3, "Terrified"),
       (3, 1, "Nothing To Do With Me"),
       (4, 1, "Play");

INSERT INTO Songs (SingerId, AlbumId, TrackId, SongName, Duration, SongGenre)
VALUES (2, 1, 1, "Let's Get Back Together", 182, "COUNTRY"),
       (2, 1, 2, "Starting Again", 156, "ROCK"),
       (2, 1, 3, "I Knew You Were Magic", 294, "BLUES"),
       (2, 1, 4, "42", 185, "CLASSICAL"),
       (2, 1, 5, "Blue", 238, "BLUES"),
       (2, 1, 6, "Nothing Is The Same", 303, "BLUES"),
       (2, 1, 7, "The Second Time", 255, "ROCK"),
       (2, 3, 1, "Fight Story", 194, "ROCK"),
       (3, 1, 1, "Not About The Guitar", 278, "BLUES");

Operatori foglia

Un operatore leaf è un operatore che non ha elementi secondari. I tipi di operatori foglia sono:

Non nidificare l'array
Genera relazione
Relazione di unità
Relazione vuota
Scan

Annulla nidificazione dell'array

Un operatore array unnest appiattisce un array di input in righe di elementi. Ogni riga risultante contiene fino a due colonne: il valore effettivo dell'array e, facoltativamente, la posizione in base zero nell'array.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT a, b FROM UNNEST([1,2,3]) a WITH OFFSET b;

La query appiattisce l'array [1,2,3] nella colonna a e mostra la posizione dell'array nella colonna b.

Ecco i risultati:

a	b
1	0
2	1
3	2

Questo è il piano di esecuzione:

operatore array non nidificato

Genera relazione

Un operatore genera relazione restituisce zero o più righe.

Relazione unitaria

La relazione unitaria restituisce una riga. È un caso speciale dell'operatore genera relazione.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT 1 + 2 AS Result;

Il risultato è:

Risultato
3

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di relazione unitaria

Relazione vuota

La relazione vuota non restituisce alcuna riga. È un caso speciale dell'operatore genera relazione.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT * FROM Albums LIMIT 0

Il risultato è:

No results

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di relazione vuoto

Eseguire un'analisi

Un operatore di scansione restituisce le righe analizzandone un'origine. Ecco i tipi di operatori di scansione:

Scansione della tabella: l'analisi viene eseguita su una tabella.
Scansione dell'indice: la scansione viene eseguita su un indice.
Scansione batch: la scansione viene eseguita su tabelle intermedie create da altri operatori relazionali (ad esempio, una tabella creata da un' applicazione incrociata distribuita).

Quando possibile, Spanner applica predicati semplici alle chiavi come parte di una scansione. Le scansioni vengono eseguite in modo più efficiente quando vengono applicati i predicati, in quanto non ha bisogno di leggere l'intera tabella o l'intero indice. I predicati vengono visualizzati nel piano di esecuzione nel formato KeyPredicate: column=value.

Nel peggiore dei casi, una query potrebbe dover cercare tutte le righe di una tabella. Questa situazione comporta un'analisi completa e viene visualizzata nel piano di esecuzione come full scan: true.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.LastName
FROM singers@{FORCE_INDEX=SingersByFirstLastName} AS s
WHERE s.FirstName = 'Catalina';

Ecco i risultati:

LastName
Smith

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di scansione

Nel piano di esecuzione, l'operatore dell'unione distribuita di primo livello invia i sottopiani ai server remoti. Ogni sottopiano ha un operatore di serializza i risultati e un operatore di scansione dell'indice. Il predicato Key Predicate: FirstName = 'Catalina' limita la scansione alle righe dell'indice SingersByFirstLastname che hanno FirstName uguale a Catalina. L'output della scansione dell'indice viene restituito all'operatore dei risultati di serializzazione.

Operatori unari

Un operatore unario è un operatore che ha un singolo elemento figlio relazionale.

I seguenti operatori sono operatori unari:

Aggrega
Applicare mutazioni
Crea batch
Computing
struct di calcolo
Filtro
Analisi dei filtri
Limite
Assegnazione ID casuale
Serializza il risultato
Ordina
Input dell'Unione

Aggregazione

Un operatore aggregate implementa le istruzioni SQL GROUP BY e le funzioni aggregate (come COUNT). L'input per un operatore aggregato viene partizionato logicamente in gruppi organizzati su colonne chiave (o in un singolo gruppo se GROUP BY non è presente). Per ogni gruppo vengono calcolati zero o più dati aggregati.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.SingerId, AVG(s.duration) AS average, COUNT(*) AS count
FROM Songs AS s
GROUP BY SingerId;

La query raggruppa in base a SingerId ed esegue un'aggregazione di tipo AVG e COUNT.

Ecco i risultati:

SingerId	media	conteggio
3	278	1
2	225,875	8

Questo è il piano di esecuzione:

operatore aggregato

Gli operatori aggregati possono essere basati su stream o basati su hash. Il piano di esecuzione riportato sopra mostra un dato aggregato basato su stream. I dati aggregati basati su flusso leggono da input già preordinati (se è presente GROUP BY) e calcolano i gruppi senza bloccare. Le tabelle hash di build aggregate basate su hash per mantenere aggregati incrementali di più righe di input contemporaneamente. I dati aggregati basati su stream sono più veloci e utilizzano meno memoria rispetto a quelli basati su hash, ma richiedono che l'input venga ordinato (per colonne chiave o per indici secondari).

Per gli scenari distribuiti, un operatore aggregato può essere separato in una coppia locale/globale. Ogni server remoto esegue l'aggregazione locale sulle righe di input e poi restituisce i risultati al server principale. Il server radice esegue l'aggregazione globale.

Applicare mutazioni

Un operatore apply mutations applica alla tabella le mutazioni di un'istruzione DML. È l'operatore principale in un piano di query per un'istruzione DML.

Ad esempio, utilizzando questa query:

DELETE FROM Singers
WHERE FirstName = 'Alice';

Ecco i risultati:

4 rows deleted
This statement deleted 4 rows and did not return any rows.

Questo è il piano di esecuzione:

operatore applica mutazioni

Creazione batch

Un operatore di creazione batch raggruppa le righe di input in una sequenza. Un'operazione di creazione batch di solito avviene come parte di un'operazione Distributed Cross apply. Le righe di input possono essere riordinate durante il raggruppamento. Il numero di righe di input che vengono raggruppate in ogni esecuzione dell'operatore batch è variabile.

Consulta l'operatore Distributed Cross apply per un esempio di operatore di creazione batch in un piano di esecuzione.

Computing

Un operatore compute produce output leggendo le righe di input e aggiungendo una o più colonne aggiuntive calcolate tramite espressioni scalari. Consulta l'operatore union all per un esempio di operatore di computing in un piano di esecuzione.

struct di computing

Un operatore compute struct crea una variabile per una struttura che contiene campi per ciascuna colonna di input.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT FirstName,
       ARRAY(SELECT AS STRUCT song.SongName, song.SongGenre
             FROM Songs AS song
             WHERE song.SingerId = singer.SingerId)
FROM singers AS singer
WHERE singer.SingerId = 3;

Ecco i risultati:

FirstName	Non specificato
Alice	[["Not About The Chitarra","BLUES"]]

Questo è il piano di esecuzione:

operatore struct compute

Nel piano di esecuzione, l'operatore di sottoquery di array riceve input da un operatore di unione distribuita, che riceve input da un operatore di struct di calcolo. L'operatore di struct Compute crea una struttura dalle colonne SongName e SongGenre nella tabella Songs.

Filtro

Un operatore filter legge tutte le righe dal relativo input, applica un predicato scalare su ogni riga e poi restituisce solo le righe che soddisfano il predicato.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.LastName FROM (SELECT s.LastName
FROM Singers AS s LIMIT 3) s
WHERE s.LastName LIKE 'Rich%';

Ecco i risultati:

LastName
Richards

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di filtro

Il predicato per i cantanti il cui cognome inizia con Rich viene implementato come filtro. L'input del filtro è l'output di una scansione dell'indice, mentre l'output del filtro sono righe in cui LastName inizia con Rich.

Per migliorare le prestazioni, ogni volta che un filtro viene posizionato direttamente sopra una scansione, il filtro influisce sulla modalità di lettura dei dati. Ad esempio, considera una tabella con la chiave k. Un filtro con il predicato k = 5 direttamente sopra un'analisi della tabella cercherà le righe che corrispondono a k = 5, senza leggere l'intero input. Ciò porta a un'esecuzione più efficiente della query. Nell'esempio precedente, l'operatore di filtro legge solo le righe che soddisfano il predicato WHERE s.LastName LIKE 'Rich%'.

Analisi filtri

Un operatore di scansione dei filtri si trova sempre sopra una scansione di tabella o indice. Utilizza la scansione per ridurre il numero di righe lette dal database. L'analisi risultante è in genere più veloce rispetto a un filtro. Spanner applica l'analisi dei filtri in determinate condizioni:

Condizione ricercabile: la condizione ricercabile si applica se Spanner può determinare una riga specifica a cui accedere nella tabella. In generale, questo accade quando il filtro si trova su un prefisso della chiave primaria. Ad esempio, se la chiave primaria è costituita da Col1 e Col2, è possibile cercare una clausola WHERE che include valori espliciti per Col1 oppure Col1 e Col2. In questo caso, Spanner legge solo i dati che rientrano nell'intervallo di chiavi.
Condizione residua: qualsiasi altra condizione in cui Spanner può valutare la scansione per limitare la quantità di dati letti.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT LastName
FROM Singers
WHERE SingerId = 1

Ecco i risultati:

LastName
Richards

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di scansione dei filtri

Limite

Un operatore limit vincola il numero di righe restituite. Un parametro OFFSET facoltativo specifica la riga iniziale da restituire. Per gli scenari distribuiti, un operatore di limite può essere separato in una coppia locale/globale. Ogni server remoto applica il limite locale per le righe di output, quindi restituisce i risultati al server radice. Il server radice aggrega le righe inviate dai server remoti, quindi applica il limite globale.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.SongName
FROM Songs AS s
LIMIT 3;

Ecco i risultati:

SongName
Non una chitarra
La seconda volta
Ricomincia

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di limite

Il limite locale è il limite per ogni server remoto. Il server radice aggrega le righe dei server remoti, quindi applica il limite globale.

Assegnazione ID casuale

Un operatore di assegnazione ID casuale produce un output leggendo le righe di input e aggiungendo un numero casuale a ogni riga. Funziona con un operatore Filter o Sort per ottenere i metodi di campionamento. I metodi di campionamento supportati sono Bernoulli e Reservoir.

Ad esempio, la seguente query utilizza il campionamento Bernoulli con una frequenza di campionamento del 10%.

SELECT s.SongName
FROM Songs AS s TABLESAMPLE BERNOULLI (10 PERCENT);

Ecco i risultati:

SongName
Ricomincia
Niente è uguale

Tieni presente che, poiché il risultato è un campione, potrebbe variare ogni volta che la query viene eseguita, anche se la query è la stessa.

Questo è il piano di esecuzione:

operatore bernoulli sample

In questo piano di esecuzione, l'operatore Random Id Assign riceve l'input da un operatore dell'unione distribuita, che riceve l'input da una scansione dell'indice. L'operatore restituisce le righe con ID casuali e l'operatore Filter applica un predicato scalare agli ID casuali e restituisce circa il 10% delle righe.

Nell'esempio seguente viene utilizzato il campionamento Reservoir con una frequenza di campionamento di 2 righe.

SELECT s.SongName
FROM Songs AS s TABLESAMPLE RESERVOIR (2 ROWS);

Ecco i risultati:

SongName
Sapevo che eri magia
La seconda volta

Tieni presente che, poiché il risultato è un campione, potrebbe variare ogni volta che la query viene eseguita, anche se la query è la stessa.

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di campionamento del serbatoio

In questo piano di esecuzione, l'operatore Random Id Assign riceve l'input da un operatore dell'unione distribuita, che riceve l'input da una scansione dell'indice. L'operatore restituisce le righe con ID casuali e l'operatore Sort applica l'ordinamento agli ID casuali e applica LIMIT con 2 righe.

Serializza risultato

Un operatore di serializza i risultati è un caso speciale dell'operatore di struct di computing che serializza ogni riga del risultato finale della query per tornare al client.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT ARRAY(SELECT AS STRUCT so.SongName, so.SongGenre
             FROM Songs AS so
             WHERE so.SingerId = s.SingerId)
FROM Singers AS s;

La query richiede un array di SongNamee SongGenre in base a SingerId.

Ecco i risultati:

Non specificato
[]
[[Let's Get Back Together, COUNTRY], [Starting Again, ROCK]]
[[Not About The Guitar, BLUES]]
[]
[]

Questo è il piano di esecuzione:

Operatore dei risultati di serializza

L'operatore di risultato della serie crea un risultato che contiene, per ogni riga della tabella Singers, un array di coppie SongName e SongGenre per le canzoni del cantante.

Ordina

Un operatore di ordinamento legge le righe di input, le ordina per colonne, quindi restituisce i risultati ordinati.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.SongGenre
FROM Songs AS s
ORDER By SongGenre;

Ecco i risultati:

SongGenre
BLU
BLU
BLU
BLU
CLASSICO
PAESE
ROCK
ROCK
ROCK

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di ordinamento

In questo piano di esecuzione, l'operatore di ordinamento riceve le righe di input da un operatore di unione distribuita, ordina le righe di input e restituisce le righe ordinate a un operatore serializza i risultati.

Per limitare il numero di righe restituite, un operatore di ordinamento può avere facoltativamente i parametri LIMIT e OFFSET. Per gli scenari distribuiti, un operatore di ordinamento con un operatore LIMIT e/o OFFSET viene separato in una coppia locale/globale. Ogni server remoto applica l'ordinamento e il limite/offset locale per le righe di input, quindi restituisce i risultati al server radice. Il server radice aggrega le righe inviate dai server remoti, le ordina, quindi applica il limite/l'offset globale.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.SongGenre
FROM Songs AS s
ORDER By SongGenre
LIMIT 3;

Ecco i risultati:

SongGenre
BLU
BLU
BLU

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di ordinamento con limite

Il piano di esecuzione mostra il limite locale per i server remoti e il limite globale per il server radice.

TVF

Un operatore di funzione con valori di tabella produce un output leggendo le righe di input e applicando la funzione specificata. La funzione potrebbe implementare la mappatura e restituire lo stesso numero di righe dell'input. Può anche essere un generatore che restituisce più righe o un filtro che ne restituisce meno.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT Genre, SongName
FROM ML.PREDICT(MODEL GenreClassifier, Table Songs)

Ecco i risultati:

Genere	SongName
Paese	Non una chitarra
Roccia	La seconda volta
Pop	Ricomincia
Pop	Niente è uguale
Paese	Riscopriamoci insieme
Pop	Sapevo che eri magia
Elettronici	Blu
Roccia	42
Roccia	Storia di un combattimento

Questo è il piano di esecuzione:

operatore tvf

Input unione

Un operatore unione input restituisce i risultati a un operatore union all. Consulta l'operatore union all per un esempio di operatore di input di unione in un piano di esecuzione.

Operatori binari

Un operatore binario è un operatore che ha due figli relazionali. I seguenti operatori sono operatori binari:

Applicazione incrociata
Hash join
Unione di unione
Push hash join di trasmissione
Applicazione esterna

Applica incrociato

Un operatore Cross apply esegue una query di tabella su ogni riga recuperata da una query di un'altra tabella e restituisce l'unione di tutte le esecuzioni di query della tabella. Gli operatori Cross apply e outer apply eseguono l'elaborazione orientata alle righe, a differenza di quelli che eseguono l'elaborazione basata su set come hash join . L'operatore di applicazione incrociata ha due input, input e map. L'operatore di applicazione incrociata applica ogni riga nel lato di input al lato della mappa. Il risultato dell'applicazione incrociata include colonne sia dal lato di input che da quello della mappa.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT si.FirstName,
  (SELECT so.SongName
   FROM Songs AS so
   WHERE so.SingerId=si.SingerId
   LIMIT 1)
FROM Singers AS si;

Nella query vengono richiesti il nome di ogni cantante, oltre al nome di una sola delle sue canzoni.

Ecco i risultati:

FirstName	Non specificato
Alice	Non una chitarra
Catalina	Riscopriamoci insieme
Davide	NULLA
Lisa	NULLA
Marco	NULLA

La prima colonna viene compilata dalla tabella Singers e la seconda colonna viene compilata dalla tabella Songs. Nei casi in cui SingerId esisteva nella tabella Singers, ma non era presente SingerId corrispondente nella tabella Songs, la seconda colonna contiene NULL.

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di applicazione incrociata

Il nodo di primo livello è un operatore unione distribuita. L'operatore di unione distribuita distribuisce i sottopiani ai server remoti. Il sottopiano contiene un operatore di serializza i risultati, che calcola il nome del cantante e il nome di una delle canzoni del cantante e serializza ogni riga dell'output.

L'operatore di risultato della serializzazione riceve l'input da un operatore di applicazione incrociata. Il lato di input dell'operatore di applicazione incrociata è una scansione della tabella nella tabella Singers.

Il lato della mappa per l'operazione di applicazione incrociata contiene quanto segue (dall'alto verso il basso):

Un operatore aggregate che restituisce Songs.SongName.
Un operatore limit che limita il numero di brani restituiti a uno per cantante.
Una scansione dell'indice dell'indice SongsBySingerAlbumSongNameDesc.

L'operatore di applicazione incrociata mappa ogni riga dal lato di input a una riga nel lato mappa che ha lo stesso SingerId. L'output dell'operatore di applicazione incrociata è il valore FirstName della riga di input e il valore SongName della riga della mappa. (Il valore SongName sarà NULL se non esiste una riga della mappa corrispondente su SingerId.) L'operatore di unione distribuita nella parte superiore del piano di esecuzione combina tutte le righe di output dei server remoti e le restituisce come risultati della query.

Join hash

Un operatore di hash join è un'implementazione basata su hash dei join SQL. Gli hash si uniscono all'elaborazione basata su set. L'operatore di join hash legge le righe dall'input contrassegnato come build e le inserisce in una tabella hash in base a una condizione di join. L'operatore hash join legge quindi le righe dall'input contrassegnato come probe. Per ogni riga che legge dall'input del probe, l'operatore di join hash cerca le righe corrispondenti nella tabella hash. L'operatore di join hash restituisce le righe corrispondenti come risultato.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT a.AlbumTitle, s.SongName
FROM Albums AS a JOIN@{join_method=hash_join} Songs AS s
ON a.SingerId = s.SingerId AND a.AlbumId = s.AlbumId;

Ecco i risultati:

AlbumTitle	SongName
Niente da fare con me	Non una chitarra
Verde	La seconda volta
Verde	Ricomincia
Verde	Niente è uguale
Verde	Riscopriamoci insieme
Verde	Sapevo che eri magia
Verde	Blu
Verde	42
Terrorizzato	Storia di un combattimento

Questo è il piano di esecuzione:

operatore hash join

Nel piano di esecuzione, la build è un'unione distribuita che distribuisce le scansioni nella tabella Albums. Probe è un operatore Union Distributed che distribuisce le scansioni sull'indice SongsBySingerAlbumSongNameDesc. L'operatore hash join legge tutte le righe dal lato build. Ogni riga di build viene inserita in una tabella hash in base alle colonne nella condizione a.SingerId = s.SingerId AND a.AlbumId = s.AlbumId. L'operatore hash join legge tutte le righe dal lato del probe. Per ogni riga del probe, l'operatore di join hash cerca corrispondenze nella tabella hash. Le corrispondenze risultanti vengono restituite dall'operatore di join hash.

Le corrispondenze risultanti nella tabella hash possono anche essere filtrate in base a una condizione residua prima di essere restituite. (Un esempio di condizioni residue è costituito dai join di non uguaglianza. I piani di esecuzione dei join di hash possono essere complessi a causa della gestione della memoria e delle varianti di join. L'algoritmo di join hash principale è adattato per gestire le varianti interne, semi, anti ed outer join.

Unisci join

Un operatore di merge join è un'implementazione basata sull'unione dei join SQL. Entrambi i lati del join producono righe ordinate in base alle colonne utilizzate nella condizione di join. Il join di unione consuma entrambi i flussi di input contemporaneamente e restituisce le righe quando la condizione di join è soddisfatta. Se gli input non sono originariamente ordinati come richiesto, l'ottimizzatore aggiunge operatori Sort espliciti al piano.

L'opzione Unisci join non viene selezionata automaticamente dall'ottimizzatore. Per utilizzare questo operatore, imposta il metodo di join su MERGE_JOIN nel suggerimento relativo alla query, come mostrato nell'esempio seguente:

SELECT a.AlbumTitle, s.SongName
FROM Albums AS a JOIN@{join_method=merge_join} Songs AS s
ON a.SingerId = s.SingerId AND a.AlbumId = s.AlbumId;

Ecco i risultati:

AlbumTitle	SongName
Verde	La seconda volta
Verde	Ricomincia
Verde	Niente è uguale
Verde	Riscopriamoci insieme
Verde	Sapevo che eri magia
Verde	Blu
Verde	42
Terrorizzato	Storia di un combattimento
Niente da fare con me	Non una chitarra

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di join unione_1

In questo piano di esecuzione, il join di unione viene distribuito in modo che venga eseguito nel punto in cui si trovano i dati. Ciò consente inoltre di utilizzare il join di unione in questo esempio senza l'introduzione di operatori di ordinamento aggiuntivi, poiché entrambe le analisi delle tabelle sono già ordinate per SingerId, AlbumId, che è la condizione di join. In questo piano, l'analisi a sinistra della tabella Albums avanza ogni volta che il valore SingerId, AlbumId è relativamente inferiore alla scansione dell'indice SongsBySingerAlbumSongNameDesc a destra SingerId_1, coppia AlbumId_1. Analogamente, il lato destro avanza ogni volta che è inferiore al lato sinistro. Questo avanzamento dell'unione continua a cercare equivalenze in modo da restituire le corrispondenze risultanti.

Considera un altro esempio di unione di unione utilizzando la seguente query:

SELECT a.AlbumTitle, s.SongName
FROM Albums AS a JOIN@{join_method=merge_join} Songs AS s
ON a.AlbumId = s.AlbumId;

Produce i seguenti risultati:

AlbumTitle	SongName
Rifiuti totali	La seconda volta
Rifiuti totali	Ricomincia
Rifiuti totali	Niente è uguale
Rifiuti totali	Riscopriamoci insieme
Rifiuti totali	Sapevo che eri magia
Rifiuti totali	Blu
Rifiuti totali	42
Rifiuti totali	Non una chitarra
Verde	La seconda volta
Verde	Ricomincia
Verde	Niente è uguale
Verde	Riscopriamoci insieme
Verde	Sapevo che eri magia
Verde	Blu
Verde	42
Verde	Non una chitarra
Niente da fare con me	La seconda volta
Niente da fare con me	Ricomincia
Niente da fare con me	Niente è uguale
Niente da fare con me	Riscopriamoci insieme
Niente da fare con me	Sapevo che eri magia
Niente da fare con me	Blu
Niente da fare con me	42
Niente da fare con me	Non una chitarra
Gioca	La seconda volta
Gioca	Ricomincia
Gioca	Niente è uguale
Gioca	Riscopriamoci insieme
Gioca	Sapevo che eri magia
Gioca	Blu
Gioca	42
Gioca	Non una chitarra
Terrorizzato	Storia di un combattimento

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di join unione_2

Nel piano di esecuzione precedente, l'ottimizzatore di query ha introdotto altri operatori Sort per ottenere le proprietà necessarie all'esecuzione del join di unione. La condizione JOIN nella query di questo esempio è solo su AlbumId, che non è il modo in cui vengono archiviati i dati, quindi è necessario aggiungere un ordinamento. Il motore di query supporta un algoritmo di unione distribuita, che consente l'ordinamento locale anziché a livello globale, il che distribuisce e parallelizza il costo della CPU.

Le corrispondenze risultanti possono anche essere filtrate in base a una condizione residua prima di essere restituite. (Un esempio di dove compaiono condizioni residue è in join non di uguaglianza). I piani di esecuzione dei join di unione possono essere complessi a causa di requisiti di ordinamento aggiuntivi. L'algoritmo di join principale è adattato per gestire le varianti inner, semi, anti ed outer join.

Push del join di hash della trasmissione

Un operatore push hash join di trasmissione è un'implementazione distribuita basata su hash-join di join SQL. L'operatore di join hash per la trasmissione push legge le righe dal lato di input per creare un batch di dati. Quel batch viene poi trasmesso a tutti i server contenenti dati sul lato della mappa. Sui server di destinazione in cui viene ricevuto il batch di dati, viene creato un join hash utilizzando il batch come dati lato build e i dati locali vengono quindi analizzati come lato probe del join hash.

L'ottimizzatore non seleziona automaticamente Push hash join di trasmissione. Per utilizzare questo operatore, imposta il metodo di join su PUSH_BROADCAST_HASH_JOIN nel suggerimento di query, come mostrato nell'esempio seguente:

SELECT a.AlbumTitle, s.SongName
FROM Albums AS a JOIN@{join_method=push_broadcast_hash_join} Songs AS s
ON a.SingerId = s.SingerId AND a.AlbumId = s.AlbumId;

Ecco i risultati:

AlbumTitle	SongName
Verde	La seconda volta
Verde	Ricomincia
Verde	Niente è uguale
Verde	Riscopriamoci insieme
Verde	Sapevo che eri magia
Verde	Blu
Verde	42
Terrorizzato	Storia di un combattimento
Niente da fare con me	Non una chitarra

Questo è il piano di esecuzione:

Operatore push_broadcast hash_join

L'input per l'hash join della trasmissione push è l'indice AlbumsByAlbumTitle. Questo input è serializzato in un batch di dati. Quel batch viene poi inviato a tutte le suddivisioni locali dell'indice SongsBySingerAlbumSongNameDesc, dove il batch viene poi deserializzato e integrato in una tabella hash. La tabella hash utilizza quindi i dati dell'indice locale come probe che restituisce le corrispondenze risultanti.

Le corrispondenze risultanti possono anche essere filtrate in base a una condizione residua prima di essere restituite. (Un esempio di condizioni residue è costituito dai join di non uguaglianza.

Applicazione esterna

Un operatore outer apply è simile a un operatore cross apply, tranne che un operatore outer apply garantisce che ogni esecuzione sul lato mappa restituisca almeno una riga producendo una riga con riempimento NULL, se necessario. (In altre parole, fornisce la semantica del left outer join.)

Operatori N-ari

Un operatore N-ary è un operatore con più di due figli relazionali. I seguenti operatori sono operatori n-ari:

Unisci tutto

Un operatore union all combina tutti i set di righe dei relativi elementi figlio senza rimuovere i duplicati. Union, tutti gli operatori ricevono l'input da operatori union_input distribuiti su più server. L'operatore Union All richiede che gli input abbiano lo stesso schema, ovvero lo stesso insieme di tipi di dati per ogni colonna.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT 1 a, 2 b
UNION ALL
SELECT 3 a, 4 b
UNION ALL
SELECT 5 a, 6 b;

Il tipo di riga per i figli è costituito da due numeri interi.

Ecco i risultati:

a	b
1	2
3	4
5	6

Questo è il piano di esecuzione:

union_all_operator

L'operatore Union All combina le righe di input e, in questo esempio, invia i risultati a un operatore di serialize result.

Una query come la seguente avrebbe avuto esito positivo perché per ogni colonna viene utilizzato lo stesso insieme di tipi di dati, anche se gli elementi secondari utilizzano variabili diverse per i nomi delle colonne:

SELECT 1 a, 2 b
UNION ALL
SELECT 3 c, 4 e;

Una query come la seguente non andrebbe a buon fine, perché gli elementi secondari utilizzano tipi di dati diversi per le colonne:

SELECT 1 a, 2 b
UNION ALL
SELECT 3 a, 'This is a string' b;

Sottoquery scalari

Una sottoquery scalabile è una sottoespressione SQL che fa parte di un'espressione scalare. Spanner tenta di rimuovere le sottoquery scalari, se possibile. In alcuni scenari, tuttavia, i piani possono contenere esplicitamente sottoquery scalari.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT FirstName,
IF(FirstName='Alice',
   (SELECT COUNT(*)
    FROM Songs
    WHERE Duration > 300),
   0)
FROM Singers;

Questa è la sottoespressione SQL:

SELECT COUNT(*)
FROM Songs
WHERE Duration > 300;

Questi sono i risultati (della query completa):

FirstName
Alice	1
Catalina	0
Davide	0
Lisa	0
Marco	0

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di sottoquery scalare

Il piano di esecuzione contiene una sottoquery scalare, mostrata come Sottoquery scalabile, sopra un operatore aggregate.

A volte Spanner converte sottoquery scalari in un altro operatore, come join o applicazione incrociata, per migliorare potenzialmente le prestazioni.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT *
FROM Songs
WHERE Duration = (SELECT MAX(Duration) FROM Songs);

Questa è la sottoespressione SQL:

SELECT MAX(Duration) FROM Songs;

Questi sono i risultati (della query completa):

SingerId	AlbumId	TrackId	SongName	Durata	SongGenre
2	1	6	Niente è uguale	303	BLU

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di sottoquery scalare non visualizzato nel piano

Il piano di esecuzione non contiene una sottoquery scalare perché Spanner ha convertito la sottoquery scalare in un'applicazione incrociata.

Sottoquery di array

Una sottoquery di array è simile a una sottoquery scalare, ad eccezione del fatto che la sottoquery può utilizzare più di una riga di input. Le righe utilizzate vengono convertite in un singolo array di output scalare contenente un elemento per riga di input consumata.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT a.AlbumId,
ARRAY(SELECT ConcertDate
      FROM Concerts
      WHERE Concerts.SingerId = a.SingerId)
FROM Albums AS a;

Questa è la sottoquery:

SELECT ConcertDate
FROM Concerts
WHERE Concerts.SingerId = a.SingerId;

I risultati della sottoquery per ogni AlbumId vengono convertiti in un array di ConcertDate righe per quel valore AlbumId. Il piano di esecuzione contiene una sottoquery di array, indicata come Sottoquery di array sopra un operatore di unione distribuita:

operatore di sottoquery di array

Operatori distribuiti

Gli operatori descritti in precedenza in questa pagina vengono eseguiti entro i limiti di una singola macchina. Gli operatori distribuiti vengono eseguiti su più server.

I seguenti operatori sono operatori distribuiti:

Unione distribuita
Unione di unione distribuita
Applicazione incrociata distribuita
Applicazione distribuita esternamente
Applicare mutazioni

L'operatore di unione distribuita è l'operatore primitivo da cui vengono derivati Distributed Cross apply e Distributed Outer apply.

Gli operatori distribuiti appaiono nei piani di esecuzione con una variante unione distribuita oltre a una o più varianti unione distribuita locale. Una variante di un'unione distribuita esegue la distribuzione remota dei sottopiani. Una variante di un'unione distribuita locale viene aggiunta a ogni analisi eseguita per la query, come mostrato in questo piano di esecuzione:

operatore distribuito

Le varianti dell'unione distribuita locale garantiscono un'esecuzione stabile delle query al momento dei riavvii, per la modifica dinamica dei confini della suddivisione.

Quando possibile, una variante di un'unione distribuita ha un predicato di suddivisione che determina un'eliminazione delle suddivisioni, il che significa che i server remoti eseguono sottopiani solo sulle suddivisioni che soddisfano il predicato. Ciò migliora sia la latenza che le prestazioni generali delle query.

Unione distribuita

Un operatore di unione distribuita divide concettualmente una o più tabelle in più split, valuta in remoto una sottoquery in modo indipendente su ogni suddivisione, quindi unisce tutti i risultati.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT s.SongName, s.SongGenre
FROM Songs AS s
WHERE s.SingerId = 2 AND s.SongGenre = 'ROCK';

Ecco i risultati:

SongName	SongGenre
Ricomincia	ROCK
La seconda volta	ROCK
Storia di un combattimento	ROCK

Questo è il piano di esecuzione:

operatore di unione distribuita

L'operatore Distributed Union invia sottopiani ai server remoti, che eseguono una scansione della tabella tra le suddivisioni che soddisfano il predicato WHERE s.SingerId = 2 AND s.SongGenre = 'ROCK' della query. Un operatore di serializza il risultato calcola i valori SongName e SongGenre dalle righe restituite dalle analisi della tabella. L'operatore di unione distribuita restituisce quindi i risultati combinati dei server remoti sotto forma di risultati della query SQL.

Unione di unione distribuita

L'operatore di unione distribuita distribuisce una query su più server remoti. Combina quindi i risultati della query per produrre un risultato ordinato, noto come ordinamento di unione distribuito.

Un'unione distribuita esegue i seguenti passaggi:

Il server radice invia una sottoquery a ogni server remoto che ospita una suddivisione dei dati oggetto della query. La sottoquery include istruzioni che i risultati sono ordinati in un ordine specifico.
Ogni server remoto esegue la sottoquery nella propria suddivisione, quindi invia i risultati nell'ordine richiesto.
Il server radice unisce la sottoquery ordinata per produrre un risultato ordinato completamente.

L'unione di unione distribuita è attivata, per impostazione predefinita, per Spanner versione 3 e successive.

Applicazione incrociata distribuita

Un operatore Distributed Cross Apply (DCA) estende l'operatore cross apply eseguendola su più server. I gruppi sul lato di input DCA batch di righe (a differenza di un normale operatore di applicazione incrociata, che agisce su una sola riga di input alla volta). Il lato mappa DCA è un insieme di operatori cross apply in esecuzione su server remoti.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT AlbumTitle FROM Songs
JOIN Albums ON Albums.AlbumId=Songs.AlbumId;

I risultati sono nel formato:

AlbumTitle
Verde
Niente da fare con me
Gioca
Rifiuti totali
Verde

Questo è il piano di esecuzione:

operatore distribuito con applicazione incrociata

L'input DCA contiene una scansione dell'indice nell'indice SongsBySingerAlbumSongNameDesc che raggruppa righe di AlbumId. Il lato mappa per questo operatore di applicazione incrociata è una scansione dell'indice nell'indice AlbumsByAlbumTitle, soggetta al predicato di AlbumId nella riga di input corrispondente alla chiave AlbumId nell'indice AlbumsByAlbumTitle. La mappatura restituisce SongName per i valori SingerId nelle righe di input in batch.

Per riepilogare il processo DCA per questo esempio, l'input del DCA corrisponde alle righe raggruppate in batch della tabella Albums, mentre l'output del DCA è l'applicazione di queste righe alla mappa della scansione dell'indice.

Applicazione esterna distribuita

Un operatore Distributed Outer apply estende l'operatore outer apply eseguendo l'esecuzione su più server, in modo simile a un operatore cross apply distribuito che estende un operatore Cross Apply.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT LastName, ConcertDate FROM Singers
LEFT OUTER JOIN@{JOIN_TYPE=APPLY_JOIN} Concerts
ON Singers.SingerId=Concerts.SingerId;

I risultati sono nel formato:

LastName	ConcertDate
Trentor	2014-02-18
Smith	2011-09-03
Smith	2010-06-06
Lomond	2005-04-30
Martina	2015-11-04
Richards

Questo è il piano di esecuzione:

Operatore Distributed Outer Apply

Applicare mutazioni

Un operatore apply mutations applica alla tabella le mutazioni di un'istruzione DML. È l'operatore principale in un piano di query per un'istruzione DML.

Ad esempio, utilizzando questa query:

DELETE FROM Singers
WHERE FirstName = 'Alice';

Ecco i risultati:

4 rows deleted
This statement deleted 4 rows and did not return any rows.

Questo è il piano di esecuzione:

operatore applica mutazioni

Informazioni aggiuntive

In questa sezione vengono descritti gli elementi che non sono operatori autonomi, ma che eseguono attività per supportare uno o più degli operatori elencati in precedenza. Gli elementi descritti qui sono operatori tecnicamente, ma non operatori separati nel piano di query.

Costruttore infrastruttura

Un costruttore di struct crea uno struct, ovvero una raccolta di campi. In genere crea uno struct per le righe risultanti da un'operazione di calcolo. Un costruttore di struct non è un operatore autonomo. Viene invece visualizzato negli operatori compute struct o serialize result.

Per un'operazione di calcolo di struct, il costruttore di struct crea uno struct in modo che le colonne per le righe calcolate possano utilizzare un riferimento di variabile singolo allo struct.

Per un'operazione di serializzazione dei risultati, il costruttore dello struct crea uno struct per serializzare i risultati.

Ad esempio, utilizzando questa query:

SELECT IF(TRUE, struct(1 AS A, 1 AS B), struct(2 AS A , 2 AS B)).A;

Ecco i risultati:

A
1

Questo è il piano di esecuzione:

costruttore struct

Nel piano di esecuzione, i costruttori di struct vengono visualizzati all'interno di un operatore dei risultati di serializzazione.