【PostgreSQL内核学习（二十九）—— 执行器（ExecCreateTableAs）】

本文主要是介绍【PostgreSQL内核学习（二十九）—— 执行器（ExecCreateTableAs）】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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IDint         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)
{Oid			namespaceId;// 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schemaif (!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schemaInitTempTableNamespace();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：

1. 如果提供了 catalogname，但不支持跨数据库引用，将报错。
2. 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。
3. 如果提供了 schemaname，则使用该指定的 schema。
4. 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NULLchar       *schemaname;     // 模式（schema）名称，如果没有指定则为NULLchar       *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
{NodeTag		type;           // 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NILList	   *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NULLNode	   *viewQuery;		// 物化视图的SELECT查询，如果不是创建物化视图则为NULLbool		skipData;		// 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。

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