【PostgreSQL内核学习（二十九）—— 执行器（ExecCreateTableAs）】
执行器（ExecCreateTableAs）
声明：本文的部分内容参考了他人的文章。在编写过程中，我们尊重他人的知识产权和学术成果，力求遵循合理使用原则，并在适用的情况下注明引用来源。
本文主要参考了 postgresql-10.1 的开源代码和《OpenGauss数据库源码解析》和《PostgresSQL数据库内核分析》一书
ExecCreateTableAs 函数
ExecCreateTableAs 函数的主要功能是基于 SELECT 查询结果创建一个新表或物化视图。函数处理了多种情况，包括检查表是否已存在（并在IF NOT EXISTS条件下跳过创建）、处理物化视图的特殊要求、以及处理带有 WITH NO DATA 选项的情况（即不填充数据）。整个流程包括查询重写、查询规划、执行计划的准备和执行，最终创建表并将查询结果插入到新表中。对于物化视图，额外处理了安全上下文和配置变量（GUC），以保证创建过程的安全性和一致性。函数源码如下所示：（路径：postgresql-10.1\src\backend\commands\createas.c）
ObjectAddress
ExecCreateTableAs(CreateTableAsStmt *stmt, const char *queryString,
ParamListInfo params, QueryEnvironment *queryEnv,
char *completionTag)
{
Query *query = castNode(Query, stmt->query); // 将stmt中的查询语句强制转换为Query类型
IntoClause *into = stmt->into; // 获取INTO子句，包含新表的信息
bool is_matview = (into->viewQuery != NULL); // 检查是否为创建物化视图的命令
DestReceiver *dest; // 声明一个结果接收器
Oid save_userid = InvalidOid; // 保存当前用户ID
int save_sec_context = 0; // 保存当前安全上下文
int save_nestlevel = 0; // 保存当前的GUC嵌套等级
ObjectAddress address; // 声明一个对象地址，用于返回创建的表或物化视图的地址
List *rewritten; // 声明一个列表，用于存放重写后的查询
PlannedStmt *plan; // 声明一个计划语句
QueryDesc *queryDesc; // 声明一个查询描述符
if (stmt->if_not_exists) // 如果指定了IF NOT EXISTS选项
{
Oid nspid;
nspid = RangeVarGetCreationNamespace(stmt->into->rel); // 获取新表应该创建在哪个命名空间（schema）中
if (get_relname_relid(stmt->into->rel->relname, nspid)) // 如果表已经存在
{
ereport(NOTICE,
(errcode(ERRCODE_DUPLICATE_TABLE),
errmsg("relation \"%s\" already exists, skipping",
stmt->into->rel->relname))); // 发出通知，表已存在，跳过创建
return InvalidObjectAddress; // 返回一个无效的对象地址
}
}
// 创建结果接收器，用于处理查询结果并将结果存入新表
dest = CreateIntoRelDestReceiver(into);
// 如果查询本身是一个EXECUTE命令或者其他非SELECT命令
if (query->commandType == CMD_UTILITY &&
IsA(query->utilityStmt, ExecuteStmt))
{
ExecuteStmt *estmt = castNode(ExecuteStmt, query->utilityStmt);
Assert(!is_matview); // 确认不是在创建物化视图
ExecuteQuery(estmt, into, queryString, params, dest, completionTag); // 执行查询
// 获取由intorel_startup函数保存的对象地址
address = ((DR_intorel *) dest)->reladdr;
return address; // 返回对象地址
}
Assert(query->commandType == CMD_SELECT); // 确认查询类型为SELECT
// 对物化视图进行额外的安全和GUC变量设置
if (is_matview)
{
GetUserIdAndSecContext(&save_userid, &save_sec_context); // 获取当前用户ID和安全上下文
SetUserIdAndSecContext(save_userid,
save_sec_context | SECURITY_RESTRICTED_OPERATION); // 设置安全限制操作的上下文
save_nestlevel = NewGUCNestLevel(); // 创建一个新的GUC嵌套等级
}
// 如果指定了WITH NO DATA，意味着不需要填充数据
if (into->skipData)
{
// 不通过查询重写和执行器，直接定义一个空表
address = create_ctas_nodata(query->targetList, into);
}
else
{
// 正常路径：需要通过规则重写器、查询规划器和执行器来创建表和填充数据
// 首先对查询进行重写
rewritten = QueryRewrite(copyObject(query));
// 确保重写结果是一个SELECT查询
if (list_length(rewritten) != 1)
elog(ERROR, "unexpected rewrite result for %s",
is_matview ? "CREATE MATERIALIZED VIEW" :
"CREATE TABLE AS SELECT");
query = linitial_node(Query, rewritten);
Assert(query->commandType == CMD_SELECT);
// 规划查询，注意禁用并行查询
plan = pg_plan_query(query, 0, params);
// 使用更新了命令ID的快照，以确保查询能看到之前查询的结果
PushCopiedSnapshot(GetActiveSnapshot());
UpdateActiveSnapshotCommandId();
// 创建一个查询描述符
queryDesc = CreateQueryDesc(plan, queryString,
GetActiveSnapshot(), InvalidSnapshot,
dest, params, queryEnv, 0);
// 准备执行计划
ExecutorStart(queryDesc, GetIntoRelEFlags(into));
// 执行计划
ExecutorRun(queryDesc, ForwardScanDirection, 0L, true);
// 如果需要，保存行数
if (completionTag)
snprintf(completionTag, COMPLETION_TAG_BUFSIZE,
"SELECT " UINT64_FORMAT,
queryDesc->estate->es_processed);
// 获取由intorel_startup函数保存的对象地址
address = ((DR_intorel *) dest)->reladdr;
// 清理执行器
ExecutorFinish(queryDesc);
ExecutorEnd(queryDesc);
// 释放查询描述符
FreeQueryDesc(queryDesc);
// 恢复快照
PopActiveSnapshot();
}
// 如果是创建物化视图，需要回滚GUC变更并恢复用户ID和安全上下文
if (is_matview)
{
AtEOXact_GUC(false, save_nestlevel); // 回滚GUC变更
SetUserIdAndSecContext(save_userid, save_sec_context); // 恢复用户ID和安全上下文
}
return address; // 返回新创建的表或物化视图的对象地址
}
RangeVarGetCreationNamespace 函数
RangeVarGetCreationNamespace 函数的作用是根据提供的 RangeVar 结构（通常描述了一个将要创建的关系，比如表或视图）来决定这个关系应该在哪个命名空间（schema）中创建。函数源码如下所示：（路径：postgresql-10.1\src\backend\catalog\namespace.c）
Oid
RangeVarGetCreationNamespace(const RangeVar *newRelation)
{
OidnamespaceId;
// 如果指定了catalog名称（即数据库名称），则进行检查，目前不支持跨数据库的引用。
if (newRelation->catalogname)
{
// 如果catalog名称（数据库名称）与当前数据库不匹配，则报错
if (strcmp(newRelation->catalogname, get_database_name(MyDatabaseId)) != 0)
ereport(ERROR,
(errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
errmsg("cross-database references are not implemented: \"%s.%s.%s\"",
newRelation->catalogname, newRelation->schemaname,
newRelation->relname)));
}
// 如果指定了schema名称
if (newRelation->schemaname)
{
// 如果schema名称为"pg_temp"，则表示要在临时schema中创建
if (strcmp(newRelation->schemaname, "pg_temp") == 0)
{
// 如果这是第一次访问临时schema，则进行初始化
if (!OidIsValid(myTempNamespace))
InitTempTableNamespace();
return myTempNamespace;
}
// 否则，使用指定的schema名称
namespaceId = get_namespace_oid(newRelation->schemaname, false);
// 注意：此处没有检查USAGE权限
}
else if (newRelation->relpersistence == RELPERSISTENCE_TEMP)
{
// 如果没有指定schema，但指定为临时表，则也初始化临时schema
if (!OidIsValid(myTempNamespace))
InitTempTableNamespace();
return myTempNamespace;
}
else
{
// 如果既没有指定schema，也不是临时表，则使用默认的创建命名空间
recomputeNamespacePath();
if (activeTempCreationPending)
{
// 如果需要，初始化临时schema
InitTempTableNamespace();
return myTempNamespace;
}
namespaceId = activeCreationNamespace;
// 如果没有找到有效的创建命名空间，则报错
if (!OidIsValid(namespaceId))
ereport(ERROR,
(errcode(ERRCODE_UNDEFINED_SCHEMA),
errmsg("no schema has been selected to create in")));
}
// 注意：调用者会在适当的时候检查CREATE权限
return namespaceId;
}
功能描述
这个函数主要用于确定新创建的数据库对象（如表或视图）应该位于哪个命名空间（schema）中。它首先检查是否指定了数据库名称（catalogname）和模式名称（schemaname），并据此做出决策。该函数考虑了以下几种情况：
- 如果提供了 catalogname，但不支持跨数据库引用，将报错。
- 如果提供了 schemaname 为 “pg_temp”，或者没有提供 schemaname 但指定为临时对象，则对象将在临时 schema 中创建。
- 如果提供了 schemaname，则使用该指定的 schema。
- 如果没有提供 schemaname 且不是临时对象，则使用默认的创建命名空间。
此外，该函数还会在首次创建临时表时初始化临时 schema，并在无法确定合适的命名空间时报错。这保证了新对象的创建总是在一个明确且合法的命名空间中进行。
RangeVar 结构体
RangeVar 结构体在 PostgreSQL 中代表一个范围变量（range variable）。范围变量通常用在 FROM 子句中指定表名，也用于表示实用程序语句中的表名。在一些上下文中，它还携带了是否是临时表的标志。下面是对这个结构体每一行代码的详细中文注释：（路径：postgresql-10.1\src\include\nodes\primnodes.h）
typedef struct RangeVar
{
NodeTag type; // 节点类型标识符，用于标识这是一个节点结构
char *catalogname; // 目录（数据库）名称，如果没有指定则为NULL
char *schemaname; // 模式（schema）名称，如果没有指定则为NULL
char *relname; // 关系（表）/序列名称
bool inh; // 是否通过继承扩展关系？是否递归地作用于子表？
char relpersistence; // 表的持久性属性，对应于pg_class.h中的RELPERSISTENCE_*
Alias *alias; // 表别名及可选的列别名
int location; // 代表这个节点在查询字符串中的位置，如果未知则为-1
} RangeVar;
功能描述
RangeVar 结构体在 PostgreSQL 的查询解析和处理过程中扮演了非常重要的角色。它主要用于：
- 指定 FROM 子句中的表：在 SQL 查询的 FROM 子句中，每个指定的表都会被解析为一个 RangeVar 结构体，通过这个结构体，查询处理器能够知道查询涉及到哪些表和视图。
- 表示实用程序语句中的表名：在涉及表的实用程序命令（如 ALTER TABLE, DROP TABLE 等）中，RangeVar 用于指定要操作的表。
- 递归操作和继承：通过 inh 字段，RangeVar 能够指示操作是否需要递归地应用到继承的子表中。这在使用表继承特性时非常有用。
- 别名和列别名：通过 alias 字段，RangeVar 还可以携带查询中为表指定的别名以及列的别名。
- 位置信息：location 字段记录了这个 RangeVar 在原始查询字符串中的具体位置，这在生成错误消息和警告时有助于提供准确的上下文信息。
总之，RangeVar 是 PostgreSQL 中用于表示查询中涉及表的基本结构体，它提供了表的名称、别名、递归操作等关键信息，使得查询处理器能够准确理解和处理查询语句。
IntoClause 结构体
IntoClause 结构体用于在 SELECT INTO、CREATE TABLE AS 和 CREATE MATERIALIZED VIEW 语句中指定目标信息。这个结构体封装了目标表的名称、列名、选项和其他相关信息。下面是对这个结构体每一行代码的详细中文注释：（路径：postgresql-10.1\src\include\nodes\primnodes.h）
typedef struct IntoClause
{
NodeTagtype; // 节点类型标识符，用于标识这是一个节点结构
RangeVar *rel;// 目标关系（表或视图）的名称
List *colNames;// 指定的列名列表，如果没有指定则为NIL
List *options;// 来自WITH子句的选项列表
OnCommitAction onCommit;// 事务提交时的操作（如删除、保存等）
char *tableSpaceName; // 使用的表空间名称，如果没有指定则为NULL
Node *viewQuery;// 物化视图的SELECT查询，如果不是创建物化视图则为NULL
boolskipData;// 对于WITH NO DATA选项，此值为true
} IntoClause;
功能描述
IntoClause 结构体在 PostgreSQL 的查询处理中用于存储 SELECT INTO、CREATE TABLE AS 和 CREATE MATERIALIZED VIEW 语句中涉及的目标表或视图的信息，具体包括：
- 目标表/视图名称： 通过 rel 字段，IntoClause 存储了目标表或视图的名称，这是一个 RangeVar 结构体，包含了表名、模式名等信息。
- 列名： colNames 字段存储了用户指定的列名列表，这在 SELECT INTO 或 CREATE TABLE AS 时指定列名非常有用。
- WITH子句选项： options 字段包含了 WITH 子句中指定的各种选项，比如压缩方法或其他表级选项。
- 事务提交行为： onCommit 字段描述了在事务提交时对这个表进行什么操作，比如是否需要在事务提交后保留数据。
- 表空间名称： tableSpaceName 字段允许指定表或物化视图应该位于哪个表空间，如果未指定，则使用默认表空间。
- 物化视图的SELECT查询： viewQuery 字段存储了创建物化视图时的 SELECT 查询。这个字段只在创建物化视图时使用，其他情况下为 NULL。
- 是否跳过数据： skipData 字段标记了是否应该跳过数据加载。这在使用 WITH NO DATA 选项创建物化视图时非常有用，表示只创建视图结构而不加载数据。
总的来说，IntoClause 结构体在处理涉及创建新表或物化视图的 SQL 命令时提供了一个方便的方式来传递目标表或视图的相关信息，包括名称、列、选项和其他特定行为。
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_43899283/article/details/137556279
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