F.32. pg_stat_statements — отслеживание статистики планирования и выполнения SQL-операторов #

Модуль pg_stat_statements предоставляет возможность отслеживать статистику планирования и выполнения сервером всех операторов SQL.

Этот модуль нужно загружать, добавив pg_stat_statements в shared_preload_libraries в файле postgresql.conf, так как ему требуется дополнительная разделяемая память. Это значит, что для загрузки или выгрузки модуля необходимо перезапустить сервер. Кроме того, для функционирования этого модуля должны вычисляться идентификаторы запросов, что происходит автоматически, когда для параметра compute_query_id задаётся значение auto или on или же загружается сторонний модуль, вычисляющий идентификаторы запросов.

Когда модуль pg_stat_statements активен, он отслеживает статистику по всем базам данных на сервере. Для получения и обработки этой статистики модуль pg_stat_statements предоставляет представления pg_stat_statements и pg_stat_statements_info, а также вспомогательные функции pg_stat_statements_reset и pg_stat_statements. Эти объекты не доступны глобально, но их можно установить в определённой базе данных, выполнив команду CREATE EXTENSION pg_stat_statements.

F.32.1. Представление pg_stat_statements #

Статистика, собираемая модулем, выдаётся через представление с именем pg_stat_statements. Это представление содержит отдельные строки для каждой комбинации идентификатора базы данных, идентификатора пользователя, идентификатора запроса и признака верхнего уровня (но в количестве, не превышающем максимальное число различных операторов, которые может отслеживать модуль). Столбцы представления показаны в Таблице F.22.

Таблица F.22. Столбцы pg_stat_statements

Тип столбца

Описание

userid oid (ссылается на pg_authid.oid)

OID пользователя, выполнявшего оператор

dbid oid (ссылается на pg_database.oid)

OID базы данных, в которой выполнялся оператор

toplevel bool

True, если данный запрос выполнялся на верхнем уровне (всегда true, если для параметра pg_stat_statements.track задано значение top)

queryid bigint

Хеш-код для выявления одинаковых нормализованных запросов

запрос text

Текст, представляющий оператор

plans bigint

Число операций планирования этого оператора (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

total_plan_time double precision

Общее время, затраченное на планирование этого оператора в миллисекундах (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

min_plan_time double precision

Минимальное время, затраченное на планирование этого оператора в миллисекундах (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

max_plan_time double precision

Максимальное время, затраченное на планирование этого оператора в миллисекундах (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

mean_plan_time double precision

Среднее время, затраченное на планирование этого оператора в миллисекундах (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

stddev_plan_time double precision

Стандартное отклонение времени, затраченного на планирование этого оператора в миллисекундах (если включён параметр pg_stat_statements.track_planning, иначе 0)

calls bigint

Число выполнений

total_exec_time double precision

Общее время, затраченное на выполнение оператора, в миллисекундах

min_exec_time double precision

Минимальное время, затраченное на выполнение оператора, в миллисекундах

max_exec_time double precision

Максимальное время, затраченное на выполнение оператора, в миллисекундах

mean_exec_time double precision

Среднее время, затраченное на выполнение оператора, в миллисекундах

stddev_exec_time double precision

Стандартное отклонение времени, затраченного на выполнение оператора, в миллисекундах

rows bigint

Общее число строк, полученных или затронутых оператором

shared_blks_hit bigint

Общее число попаданий разделяемых блоков в кеш для данного оператора

shared_blks_read bigint

Общее число разделяемых блоков, прочитанных данным оператором

shared_blks_dirtied bigint

Общее число разделяемых блоков, «загрязнённых» данным оператором

shared_blks_written bigint

Общее число разделяемых блоков, записанных данным оператором

local_blks_hit bigint

Общее число попаданий локальных блоков в кеш для данного оператора

local_blks_read bigint

Общее число локальных блоков, прочитанных данным оператором

local_blks_dirtied bigint

Общее число локальных блоков, «загрязнённых» данным оператором

local_blks_written bigint

Общее число локальных блоков, записанных данным оператором

temp_blks_read bigint

Общее число временных блоков, прочитанных данным оператором

temp_blks_written bigint

Общее число временных блоков, записанных данным оператором

blk_read_time double precision

Общее время, затраченное оператором на чтение блоков файлов данных, в миллисекундах (если включён track_io_timing, или ноль в противном случае)

blk_write_time double precision

Общее время, затраченное оператором на запись блоков файлов данных, в миллисекундах (если включён track_io_timing, или ноль в противном случае)

temp_blk_read_time double precision

Общее время, затраченное оператором на чтение блоков временных файлов, в миллисекундах (если включён track_io_timing, или ноль в противном случае)

temp_blk_write_time double precision

Общее время, затраченное оператором на запись блоков временных файлов, в миллисекундах (если включён track_io_timing, или ноль в противном случае)

wal_records bigint

Общее число записей WAL, сгенерированных при выполнении оператора

wal_fpi bigint

Общее число образов полных страниц в WAL, сгенерированных при выполнении оператора

wal_bytes numeric

Общий объём WAL, сгенерированный при выполнении оператора, в байтах

jit_functions bigint

Общее число функций, скомпилированных в JIT-код при выполнении данного оператора

jit_generation_time double precision

Общее время, затрачено на компиляцию JIT-кода при выполнении оператора, в миллисекундах

jit_inlining_count bigint

Сколько раз встраивались функции

jit_inlining_time double precision

Общее время, затраченное на встраивание функций при выполнении оператора, в миллисекундах

jit_optimization_count bigint

Число JIT-оптимизаций для данного оператора

jit_optimization_time double precision

Общее время, затраченное на JIT-оптимизацию при выполнении оператора, в миллисекундах

jit_emission_count bigint

Сколько раз выдавался код

jit_emission_time double precision

Общее время, затраченное на выдачу кода при выполнении оператора, в миллисекундах


По соображениям безопасности только суперпользователям и ролям с правами роли pg_read_all_stats разрешено видеть текст SQL и queryid запросов, выполняемых другими пользователями. Однако другие пользователи могут видеть статистику, если это представление установлено в их базу данных.

Планируемые запросы (то есть SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, MERGE) и служебные команды объединяются в одну запись в pg_stat_statements, когда они имеют идентичные структуры запросов согласно внутреннему вычисленному хешу. Обычно два запроса будут считаться равными при таком сравнении, если они семантически равнозначны, не считая значений констант, фигурирующих в запросе.

Примечание

Нижеприведённые соображения о замене констант и queryid применимы, только если включён compute_query_id. Если же для вычисления queryid вы используете встроенный модуль, обратитесь к его документации.

Когда значение константы игнорируется в целях сравнения запроса с другими запросами, эта константа заменяется в выводе pg_stat_statements обозначением параметра, например, $1. В остальном этот вывод содержит текст первого запроса, хеш которого равнялся значению queryid, связанному с записью в pg_stat_statements.

В pg_stat_statements запросы, для которых может быть применена нормализация, могут отображаться со значениями констант, особенно при большом числе отбрасываемых записей. Чтобы снизить вероятность отбрасывания записей, можно задать более высокое значение параметра pg_stat_statements.max. Представление pg_stat_statements_info, описанное ниже в разделе Подраздел F.32.2, предоставляет статистику об отброшенных записях.

В некоторых случаях запросы с визуально различными текстами могут быть объединены в одну запись pg_stat_statements. Обычно это происходит только для семантически равнозначных запросов, но есть небольшая вероятность, что из-за наложений хеша несвязанные запросы могут оказаться объединёнными в одной записи. (Однако это невозможно для запросов, принадлежащих разным пользователям баз данных.)

Так как значение хеша queryid вычисляется по представлениям запроса на стадии после разбора, возможна и обратная ситуация: запросы с одинаковым текстом могут оказаться в разных записях, если они получили различные представления по разным причинам, например, из-за изменения search_path.

Потребители статистики pg_stat_statements могут пожелать использовать в качестве более стабильного и надёжного идентификатора для каждой записи не текст запроса, а queryid (возможно, в сочетании с dbid и userid). Однако важно понимать, что стабильность значения хеша queryid гарантируется с ограничениями. Так как этот идентификатор получается из дерева запроса после анализа, его значение будет, помимо прочего, зависеть от внутренних идентификаторов объектов, фигурирующих в этом представлении. С этим связано несколько неинтуитивных следствий. Например, pg_stat_statements будет считать два одинаково выглядящих запроса разными, если они обращаются к таблице, которая была удалена, а затем воссоздана между этими запросами. Результат хеширования также чувствителен к различиям в машинной архитектуре и другим особенностям платформы. Более того, не стоит рассчитывать на то, что queryid будет оставаться неизменным при обновлении основных версий PostgreSQL.

Можно ожидать, что два сервера, участвующие в репликации на основе воспроизведения физического WAL, будут иметь одинаковые queryid для одного запроса. Однако схемы с логической репликацией не гарантируют сохранения идентичности реплик во всех имеющих значение деталях, так что queryid не будет полезным идентификатором для накопления показателей стоимости по набору логических реплик. В случае сомнений в том или ином подходе рекомендуется непосредственно протестировать его.

Как правило, можно предположить, что значения queryid не меняются между корректирующими релизами PostgreSQL при условии, что экземпляры работают на одной и той же архитектуре и детали метаданных каталога совпадают. Совместимость между корректирующими релизами может быть нарушена только в крайнем случае.

Обозначения параметров, применяемые для замены констант в представляющем запросы тексте, нумеруются, начиная со следующего за последним параметром $n в исходном тексте запроса, или с $1 в отсутствие параметров в нём. Стоит отметить, что в некоторых случаях на эту нумерацию могут влиять скрытые символы параметров. Например, PL/pgSQL применяет такие символы для добавления в запросы значений локальных переменных функций, так что оператор PL/pgSQL вида SELECT i + 1 INTO j будет представлен в тексте как SELECT i + $2.

Текст, представляющий запрос, сохраняется во внешнем файле на диске и не занимает разделяемую память. Поэтому даже очень объёмный текст запроса может быть сохранён успешно. Однако если в файле накапливается много длинных текстов запросов, он может вырасти до неудобоваримого размера. В качестве решения этой проблемы, pg_stat_statements может решить стереть текст запросов, и в результате во всех существующих записях в представлении pg_stat_statements в поле query окажутся значения NULL, хотя статистика, связанная с каждым queryid будет сохранена. Если это происходит и мешает анализу, возможно, стоит уменьшить pg_stat_statements.max для предотвращения таких ситуаций.

Показатели plans и calls не обязательно должны совпадать, так как статистика планирования и выполнения обновляется в конце соответствующей фазы и только при успешном завершении этой фазы. Например, если для оператора успешно выполнилось планирование, но во время выполнения произошла ошибка, изменится только статистика планирования. Если же планирование пропускается по причине использования кешированного плана, увеличивается только счётчик выполнения.

F.32.2. Представление pg_stat_statements_info #

Статистика самого модуля pg_stat_statements собирается и выдаётся через представление с именем pg_stat_statements_info. Это представление содержит только одну строку. Столбцы представления показаны в Таблице F.23.

Таблица F.23. Столбцы pg_stat_statements_info

Тип столбца

Описание

dealloc bigint

Сколько всего раз в pg_stat_statements отбрасывались записи о редко выполняемых операторах, поскольку на обработку поступало больше различных операторов, чем задано в pg_stat_statements.max

stats_reset timestamp with time zone

Время последнего сброса всех статистических данных в представлении pg_stat_statements.


F.32.3. Функции #

pg_stat_statements_reset(userid Oid, dbid Oid, queryid bigint) returns void

Функция pg_stat_statements_reset очищает всю статистику, собранную к этому времени модулем pg_stat_statements для заданного пользователя (userid), базы данных (dbid) и запроса (queryid). В случае отсутствия одного из параметров для него подразумевается нулевое значение (неприменимое ограничение) и очищается статистика, соответствующая другим параметрам. Если никакой параметр не задан или все параметры имеют нулевое значение (неприменимое), очищается вся статистика. Вместе с очисткой всей статистики в pg_stat_statements также сбрасывается статистика в pg_stat_statements_info. По умолчанию эту функцию могут выполнять только суперпользователи. Другим пользователям можно дать доступ к ней, используя GRANT.

pg_stat_statements(showtext boolean) returns setof record

Представление pg_stat_statements реализовано на базе функции, которая тоже называется pg_stat_statements. Клиенты могут вызывать функцию pg_stat_statements непосредственно, и могут указать showtext := false и получить результат без текста запроса (то есть, выходной аргумент (OUT), соответствующий столбцу представления query, будет содержать NULL). Эта возможность предназначена для поддержки внешних инструментов, для которых желательно избежать издержек, связанных с получением текстов запросов неопределённой длины. Такие инструменты могут кешировать текст первого запроса, который они получат самостоятельно, как это и делает pg_stat_statements, а затем запрашивать тексты запросов только при необходимости. Так как сервер сохраняет тексты запросов в файле, этот подход сокращает объём физического ввода/вывода, порождаемого при постоянном обращении к данным pg_stat_statements.

F.32.4. Параметры конфигурации #

pg_stat_statements.max (integer)

Параметр pg_stat_statements.max задаёт максимальное число операторов, отслеживаемых модулем (то есть, максимальное число строк в представлении pg_stat_statements). Когда на обработку поступает больше, чем заданное число различных операторов, информация о редко выполняемых операторах отбрасывается. В представлении pg_stat_statements_info можно увидеть, сколько раз это происходило. Значение по умолчанию — 5000. Этот параметр можно задать только при запуске сервера.

pg_stat_statements.track (enum)

Параметр pg_stat_statements.track определяет, какие операторы будут отслеживаться модулем. Со значением top отслеживаются операторы верхнего уровня (те, что непосредственно выполняются клиентами), со значением all также отслеживаются вложенные операторы (например, операторы, вызываемые внутри функций), а значение none полностью отключает сбор статистики по операторам. Значение по умолчанию — top. Изменять этот параметр могут только суперпользователи.

pg_stat_statements.track_utility (boolean)

Параметр pg_stat_statements.track_utility определяет, будет ли этот модуль отслеживать служебные команды. Служебными командами считаются команды, отличные от SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE и MERGE. Значение по умолчанию — on (вкл.). Изменить этот параметр могут только суперпользователи.

pg_stat_statements.track_planning (boolean)

Параметр pg_stat_statements.track_planning определяет, будет ли этот модуль отслеживать операции планирования и их длительность. Включение этого параметра может привести к заметному снижению производительности, особенно когда во множестве одновременных сеансов выполняются операторы с одинаковой структурой запросов, в результате чего эти сеансы пытаются одновременно изменить одни и те же записи в pg_stat_statements. Значение по умолчанию — off (выкл.). Изменить этот параметр могут только суперпользователи.

pg_stat_statements.save (boolean)

Параметр pg_stat_statements.save определяет, должна ли статистика операторов сохраняться после перезагрузки сервера. Если он отключён (имеет значение off), статистика не сохраняется при остановке сервера и не перезагружается при запуске. Значение по умолчанию — on (вкл.). Этот параметр можно задать только в postgresql.conf или в командной строке сервера.

Этому модулю требуется дополнительная разделяемая память в объёме, пропорциональном pg_stat_statements.max. Заметьте, что эта память будет занята при загрузке модуля, даже если pg_stat_statements.track имеет значение none.

Эти параметры должны задаваться в postgresql.conf. Обычное использование выглядит так:

# postgresql.conf
shared_preload_libraries = 'pg_stat_statements'

compute_query_id = on
pg_stat_statements.max = 10000
pg_stat_statements.track = all

F.32.5. Пример вывода #

bench=# SELECT pg_stat_statements_reset();

$ pgbench -i bench
$ pgbench -c10 -t300 bench

bench=# \x
bench=# SELECT query, calls, total_exec_time, rows, 100.0 * shared_blks_hit /
               nullif(shared_blks_hit + shared_blks_read, 0) AS hit_percent
          FROM pg_stat_statements ORDER BY total_exec_time DESC LIMIT 5;
-[ RECORD 1 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | UPDATE pgbench_branches SET bbalance = bbalance + $1 WHERE bid = $2
calls           | 3000
total_exec_time | 25565.855387
rows            | 3000
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 2 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | UPDATE pgbench_tellers SET tbalance = tbalance + $1 WHERE tid = $2
calls           | 3000
total_exec_time | 20756.669379
rows            | 3000
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 3 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | copy pgbench_accounts from stdin
calls           | 1
total_exec_time | 291.865911
rows            | 100000
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 4 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | UPDATE pgbench_accounts SET abalance = abalance + $1 WHERE aid = $2
calls           | 3000
total_exec_time | 271.232977
rows            | 3000
hit_percent     | 98.8454011741682975
-[ RECORD 5 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | alter table pgbench_accounts add primary key (aid)
calls           | 1
total_exec_time | 160.588563
rows            | 0
hit_percent     | 100.0000000000000000


bench=# SELECT pg_stat_statements_reset(0,0,s.queryid) FROM pg_stat_statements AS s
            WHERE s.query = 'UPDATE pgbench_branches SET bbalance = bbalance + $1 WHERE bid = $2';

bench=# SELECT query, calls, total_exec_time, rows, 100.0 * shared_blks_hit /
               nullif(shared_blks_hit + shared_blks_read, 0) AS hit_percent
          FROM pg_stat_statements ORDER BY total_exec_time DESC LIMIT 5;
-[ RECORD 1 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | UPDATE pgbench_tellers SET tbalance = tbalance + $1 WHERE tid = $2
calls           | 3000
total_exec_time | 20756.669379
rows            | 3000
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 2 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | copy pgbench_accounts from stdin
calls           | 1
total_exec_time | 291.865911
rows            | 100000
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 3 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | UPDATE pgbench_accounts SET abalance = abalance + $1 WHERE aid = $2
calls           | 3000
total_exec_time | 271.232977
rows            | 3000
hit_percent     | 98.8454011741682975
-[ RECORD 4 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | alter table pgbench_accounts add primary key (aid)
calls           | 1
total_exec_time | 160.588563
rows            | 0
hit_percent     | 100.0000000000000000
-[ RECORD 5 ]---+--------------------------------------------------​------------------
query           | vacuum analyze pgbench_accounts
calls           | 1
total_exec_time | 136.448116
rows            | 0
hit_percent     | 99.9201915403032721

bench=# SELECT pg_stat_statements_reset(0,0,0);

bench=# SELECT query, calls, total_exec_time, rows, 100.0 * shared_blks_hit /
               nullif(shared_blks_hit + shared_blks_read, 0) AS hit_percent
          FROM pg_stat_statements ORDER BY total_exec_time DESC LIMIT 5;
-[ RECORD 1 ]---+--------------------------------------------------​---------------------------
query           | SELECT pg_stat_statements_reset(0,0,0)
calls           | 1
total_exec_time | 0.189497
rows            | 1
hit_percent     |
-[ RECORD 2 ]---+--------------------------------------------------​---------------------------
query           | SELECT query, calls, total_exec_time, rows, $1 * shared_blks_hit /          +
                |                nullif(shared_blks_hit + shared_blks_read, $2) AS hit_percent+
                |           FROM pg_stat_statements ORDER BY total_exec_time DESC LIMIT $3
calls           | 0
total_exec_time | 0
rows            | 0
hit_percent     |

F.32.6. Авторы #

Такахиро Итагаки . Нормализацию запросов добавил Питер Гейган .