openGauss数据库源码解析系列文章——执行器解析（1.2）

二、执行流程

整个执行器的执行流程主要包括了策略选择模块Portal、执行组件executor和ProcessUtility，如图3所示。下面逐个进行介绍。

图3 执行器总体执行流程

2.1 Portal策略选择模块

Portal是执行SQL语句的载体，每一条SQL对应唯一的Portal，不同的查询类型对应的Portal类型也有区别，如表2-1所示。SQL语句经过查询编译器处理后会生成优化计划树或非优化计划树，是执行器执行的“原子”操作，执行策略根据需要选择SQL的类型、调用相应的模块。Portal的生命周期管理在exec_simple_query函数中实现，该函数负责Portal创建、执行和清理。Portal执行的主要执行流程包括PortalStart函数、PortalRun函数、PortalDrop函数几个部分。其中PortalStart函数负责进行Portal结构体初始化工作，包括执行算子初始化、内存上下文分配等；PortalRun函数负责真正的执行和运算，它是执行器的核心；PortalDrop函数负责最后的清理工作，主要是数据结构、缓存的清理。

表2-1 Portal类型

数据库中的查询主要分为两大类，DDL（CREATE、DROP、ALTER等）查询和DML（SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE）查询。这两类查询在执行器中的执行路径存在一定的差异。下面分别介绍这两类查询的主要函数调用关系。

2.2 ProcessUtility模块

除了DML之外的所有查询，都通过ProcessUtility模块来执行，包括了各类DDL语句、事务相关语句、游标相关语句等。

DDL查询的上层函数调用为exec_simple_query函数，其中PortalStart函数和PortalDrop函数部分较为简单。核心函数是PortalRun函数下层调用的standard_ProcessUtility函数，该函数通过switch case语句处理了各种类型的查询语句，调用关系如图7-4所示。包括事务相关查询、游标相关查询、schema相关操作、表空间相关操作、表定义相关操作等。

图4 DDL查询主要函数调用关系

2.3 executor模块

DML会被优化器解析并产生成计划树。在执行阶段的上层函数调用和DDL类似，也是exec_simple_query函数。其中PortalStart函数会遍历整个查询计划树，对每个算子进行初始化。算子初始化函数的命名一般是“ExecInit+算子名”的形式，通过这种方式可以方便的查找到对应算子的初始化函数。初始化函数中首先会根据对应的Plan结构初始化一个对应的PlanState结构，这个结构是执行过程中的核心数据结构，包含了在执行过程中需要用的一些数据存储空间以及执行信息。

在PortalRun函数中会实际执行相关的DML查询，对数据进行计算和处理。在执行过程中，所有执行算子分为2大类，行存储算子和向量化算子。这两类算子分别对应行存储执行引擎和向量化执行引擎。行存储执行引擎的上层入口是ExecutePlan函数，向量化执行引擎的上层入口是ExecuteVectorizedPlan函数。其中向量化引擎是针对列存储表的执行引擎，会在7.6小节详细介绍。如果存在行存储表和列存储表的混合计算，那么行存储执行引擎和向量化执行引擎直接可以通过VecToRow和RowToVec算子进行相互转换。行存储算子执行入口函数的命名规则一般为“Exec+算子名”的形式，向量化算子执行入口函数的命名规则一般为“ExecVec+算子名”的形式；通过这样的命名规则，可以快速地找到对应算子的函数入口。

在PortalDrop函数中会调用ExecEndPlan函数对各个算子进行递归清理，主要是清理在执行过程中产生的内存。各个算子的清理函数入口命名规则是“ExecEnd+算子名”以及“ExecEndVec+算子名”，调用关系如图5所示。

图5 DML查询主要函数调用关系