PostgreSQLの統計情報について（第26回PostgreSQLアンカンファレンス@オンライン発表資料）

© 2021 NTT DATA Corporation
PostgreSQLの統計情報について
2021年8月24日第26回PostgreSQLアンカンファレンス@オンライン
株式会社NTTデータ
清野裕貴

2
本講演について
講演資料は、NTTデータのSlideShareアカウント上で公開予定です。
https://www.slideshare.net/nttdata-tech

3
自己紹介
清野裕貴
＠NTTデータ
現在(2020.07~)
PostgreSQL研究開発、社内普及展開
これまで(~2020.06)
公共系プロジェクトのPM／AP要件定義・設計の業務に従事
※使用していたRDBMSはOracle Database 11g,12c
@YukiSeino

4
本日の説明内容
本日は、PostgreSQL統計情報の内部構造を説明します！
(一般的な統計情報関連のキーワードを理解している前提で進めます。[統計情報コレクタ、実行計画等])
私自身が統計情報を理解していく上で躓いたポイントを中心に説明しますので、
既にPostgreSQL内部構造・統計情報への理解がプロフェッショナルな方には、
物足りない内容となってしまうこと、ご容赦ください！！

5
PostgreSQLの統計情報について何となく理解できたが、理解が断片的で不安。。。
統計情報統計情報コレクタ
稼働統計情報
プランナ
実行計画
動的統計情報ビュー
収集済み統計情報ビュー
PostgreSQLで扱う統計情報を一枚絵にしてみました。
⇒感想：自分なりに各キーワードの位置づけが整理できました
アナライズ
pg_stat_*** pg_class
pg_statistic

6
各サーバプロセス
stats collector
(統計情報コレクタ)
SQL操作
postgres
(バックエンドプロセス)
・収集済み統計情報ビュー
・動的統計情報ビュー
=# SELECT * FROM pg_stat_***
VACUUM
その他
① 統計情報コレクタにレポート
(ローカルメモリを更新)
②ー２統計情報コレクタがローカルメモリ
の内容をファイルへ更新
②ー３
更新された統計
情報を取得
/data/pg_stat_tmp
②ー１統計情報コレクタに参照要求(ファイル書き込みを要求)
=# ANALYZE ;
autovacuum worker
ANALYZE
VACUUM
システムカタログ
(pg_class,
pg_statistic…)
postgres
①ー２
手動ANALYZEによる
統計情報更新
①ー１
自動ANALYZEによる
統計情報更新
クライアント
パーサ
アナライザ
リライタ
プランナ
=# SELECT * FROM hoge WHERE … ;
postgres
②
統計
情報
利用
エグゼキュータ
実行計画で使用される統計情報
ユーザーに提供する統計情報
共有メモリ
③ー１
共有メモリの
情報を更新
③ー２
共有メモリから
情報を取得
(一部のビュー)
稼働統計情報
[ファイル]
(global.stat,
db_{OID}.stat)
稼働統計情報
[ローカルメモリ]

7
実行計画で使用される統計情報(システムカタログ)
① ANALYZE等によりシステムカタログを更新
② SQL実行時にプランナがシステムカタログ
から統計情報を取得
=# ANALYZE ;
autovacuum worker
ANALYZE
VACUUM
(pg_class,
pg_statistic…)
postgres
①ー２
統計情報更新
①ー１
統計情報更新
クライアント
パーサ
アナライザ
リライタ
プランナ
= SELECT * FROM hoge WHERE … ;
postgres
②
統計
情報
利用

8
実行計画で使用される統計情報(システムカタログ)
プランナはANALYZEにより更新された「統計情報：システムカタログ」を使用して、実行計画を作成する。
① ANALYZE等によりシステムカタログを更新
② SQL実行時にプランナがシステムカタログ
から統計情報を取得
=# ANALYZE ;
autovacuum worker
ANALYZE
VACUUM
(pg_class,
pg_statistic…)
postgres
①ー２
統計情報更新
①ー１
統計情報更新
クライアント
パーサ
アナライザ
リライタ
プランナ
postgres
②
統計
情報
利用
システムカタログの更新契機はANALYZEだけでなく、VACUUM
や一部DDLコマンドでも更新されます。
プランナはシステムカタログだ
けでなく、対象テーブルのサ
イズ等も取得します

9
ユーザーに提供する統計情報(稼働統計情報)
① 各データベース操作により統計情報コレクタの
ローカルメモリ内容を更新
②③ 統計情報ビュー(関数)による統計情報参照
stats collector
SQL操作
postgres
VACUUM
その他
②ー３
情報を取得
/data/pg_stat_tmp
稼働統計情報
[ファイル]
(global.stat,
db_{OID}.stat)
稼働統計情報

10
ユーザーに提供する統計情報(稼働統計情報)
PostgreSQL利用者は統計情報コレクタにより更新された「統計情報：稼働統計情報」を確認する
① 各データベース操作により統計情報コレクタの
ローカルメモリ内容を更新
②③ 統計情報ビュー(関数)による統計情報参照
一部のビュー(pg_stat_activity)は稼働統計情報(ファイル)ではなく、共有メモリを参照する。
(統計情報コレクタを介せず、バックエンドプロセスが直接、共有メモリ内容を更新・取得する。)
稼働統計情報(テーブルの更新・挿入・削除の情報)は
autovacuum(VACUUM, ANALYZE)実行のトリガ情報としても使用される。
※間接的に実行計画で使用される統計情報(システムカタログ)に関係してくる。
stats collector
SQL操作
postgres
VACUUM
その他
②ー３
情報を取得
/data/pg_stat_tmp
共有メモリ
③ー１
共有メモリの
情報を更新
③ー２
情報を取得
稼働統計情報
[ファイル]
(global.stat,
db_{OID}.stat)
稼働統計情報

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stats collector
SQL操作
postgres
稼働統計情報
[ファイル]
(global.stat,
db_{OID}.stat)
VACUUM
その他
②ー３
情報を取得
/data/pg_stat_tmp
稼働統計情報
=# ANALYZE ;
autovacuum worker
ANALYZE
VACUUM
(pg_class,
pg_statistic…)
postgres
①ー２
統計情報更新
①ー１
統計情報更新
クライアント
パーサ
アナライザ
リライタ
プランナ
postgres
②
統計
情報
利用
共有メモリ
③ー１
共有メモリの
情報を更新
③ー２
情報を取得

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stats collector
SQL操作
postgres
VACUUM
その他
②ー３
情報を取得
/data/pg_stat_tmp
=# ANALYZE ;
autovacuum worker
ANALYZE
VACUUM
(pg_class,
pg_statistic…)
postgres
①ー２
統計情報更新
①ー１
統計情報更新
クライアント
パーサ
アナライザ
リライタ
プランナ
postgres
②
統計
情報
利用
共有メモリ
③ー１
共有メモリの
情報を更新
③ー２
情報を取得
稼働統計情報
[ファイル]
(global.stat,
db_{OID}.stat)
稼働統計情報
大事なポイント
PostgreSQLで扱う統計情報は、以下に２つに分類される。
A. 実行計画で使用される統計情報(システムカタログ)
B. ユーザーに提供する統計情報(統計情報コレクタによる稼働統計情報)

13
さいごに
• PostgreSQLの統計情報の内部構造について、私主観の疑問の解消過程を紹介しました。
• 同じような疑問を持っていた方の一助になれば幸いです。
• 共有メモリベースの統計情報コレクタについて、コミュニティでディスカッションが行われているので、
キャッチアップが進んだら、次回以降のアンカンファレンスで紹介できればと思います。

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