面试题：PostgreSQL执行计划缓存机制的基本原理是什么

Question

请简述PostgreSQL执行计划缓存机制的基本工作原理，包括何时缓存执行计划、如何识别可缓存的计划等方面。

Answer 1

1. 何时缓存执行计划

• 首次执行查询时：当PostgreSQL接收到一个SQL查询时，它会对该查询进行解析、分析和优化，生成执行计划。如果该查询满足可缓存条件，这个执行计划就会被缓存起来。例如，简单的SELECT语句，在首次执行优化后若符合条件就被缓存。
• 后续相同查询：对于后续执行的相同查询（指SQL文本完全相同），PostgreSQL首先会检查查询缓存，若存在对应的缓存计划，则直接使用该计划执行查询，而无需重新进行解析、分析和优化等操作，从而提高查询执行效率。

2. 如何识别可缓存的计划

• SQL文本一致性：最基本的条件是SQL文本必须完全相同。这意味着不仅关键字、表名、列名等拼写要一致，空格、注释等也必须完全一样。例如，SELECT * FROM users; 和 SELECT * FROM users; 虽然逻辑相同，但由于空格不同，被视为不同的查询。
• 无易失性函数：查询中不能包含易失性函数。易失性函数每次调用可能返回不同结果，例如 CURRENT_TIMESTAMP 这类获取当前时间的函数。若查询包含此类函数，执行计划无法缓存，因为每次执行结果可能不同。
• 无绑定参数变化影响执行计划：如果查询使用了绑定参数（如 SELECT * FROM users WHERE age = $1;），只有当不同参数值不会导致执行计划发生本质变化时才可能缓存。例如，无论 $1 传入什么值，查询始终可以使用相同的索引策略和表连接方式，这种情况下计划可缓存。若不同参数值会导致索引选择或连接顺序改变，则计划不可缓存。