]> granicus.if.org Git - postgresql/blob - src/include/nodes/relation.h
b5eb00a7a67ec7d5ca599aae1de7b8d434d05ba7
[postgresql] / src / include / nodes / relation.h
1 /*-------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * relation.h
4  *        Definitions for planner's internal data structures.
5  *
6  *
7  * Portions Copyright (c) 1996-2008, PostgreSQL Global Development Group
8  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
9  *
10  * $PostgreSQL: pgsql/src/include/nodes/relation.h,v 1.162 2008/10/21 20:42:53 tgl Exp $
11  *
12  *-------------------------------------------------------------------------
13  */
14 #ifndef RELATION_H
15 #define RELATION_H
16
17 #include "access/sdir.h"
18 #include "nodes/bitmapset.h"
19 #include "nodes/params.h"
20 #include "nodes/parsenodes.h"
21 #include "storage/block.h"
22
23
24 /*
25  * Relids
26  *              Set of relation identifiers (indexes into the rangetable).
27  */
28 typedef Bitmapset *Relids;
29
30 /*
31  * When looking for a "cheapest path", this enum specifies whether we want
32  * cheapest startup cost or cheapest total cost.
33  */
34 typedef enum CostSelector
35 {
36         STARTUP_COST, TOTAL_COST
37 } CostSelector;
38
39 /*
40  * The cost estimate produced by cost_qual_eval() includes both a one-time
41  * (startup) cost, and a per-tuple cost.
42  */
43 typedef struct QualCost
44 {
45         Cost            startup;                /* one-time cost */
46         Cost            per_tuple;              /* per-evaluation cost */
47 } QualCost;
48
49
50 /*----------
51  * PlannerGlobal
52  *              Global information for planning/optimization
53  *
54  * PlannerGlobal holds state for an entire planner invocation; this state
55  * is shared across all levels of sub-Queries that exist in the command being
56  * planned.
57  *----------
58  */
59 typedef struct PlannerGlobal
60 {
61         NodeTag         type;
62
63         ParamListInfo boundParams;      /* Param values provided to planner() */
64
65         List       *paramlist;          /* to keep track of cross-level Params */
66
67         List       *subplans;           /* Plans for SubPlan nodes */
68
69         List       *subrtables;         /* Rangetables for SubPlan nodes */
70
71         Bitmapset  *rewindPlanIDs;      /* indices of subplans that require REWIND */
72
73         List       *finalrtable;        /* "flat" rangetable for executor */
74
75         List       *relationOids;       /* OIDs of relations the plan depends on */
76
77         List       *invalItems;         /* other dependencies, as PlanInvalItems */
78
79         Index           lastPHId;               /* highest PlaceHolderVar ID assigned */
80
81         bool            transientPlan;  /* redo plan when TransactionXmin changes? */
82 } PlannerGlobal;
83
84 /* macro for fetching the Plan associated with a SubPlan node */
85 #define planner_subplan_get_plan(root, subplan) \
86         ((Plan *) list_nth((root)->glob->subplans, (subplan)->plan_id - 1))
87
88
89 /*----------
90  * PlannerInfo
91  *              Per-query information for planning/optimization
92  *
93  * This struct is conventionally called "root" in all the planner routines.
94  * It holds links to all of the planner's working state, in addition to the
95  * original Query.      Note that at present the planner extensively modifies
96  * the passed-in Query data structure; someday that should stop.
97  *----------
98  */
99 typedef struct PlannerInfo
100 {
101         NodeTag         type;
102
103         Query      *parse;                      /* the Query being planned */
104
105         PlannerGlobal *glob;            /* global info for current planner run */
106
107         Index           query_level;    /* 1 at the outermost Query */
108
109         struct PlannerInfo *parent_root; /* NULL at outermost Query */
110
111         /*
112          * simple_rel_array holds pointers to "base rels" and "other rels" (see
113          * comments for RelOptInfo for more info).      It is indexed by rangetable
114          * index (so entry 0 is always wasted).  Entries can be NULL when an RTE
115          * does not correspond to a base relation, such as a join RTE or an
116          * unreferenced view RTE; or if the RelOptInfo hasn't been made yet.
117          */
118         struct RelOptInfo **simple_rel_array;           /* All 1-rel RelOptInfos */
119         int                     simple_rel_array_size;  /* allocated size of array */
120
121         /*
122          * simple_rte_array is the same length as simple_rel_array and holds
123          * pointers to the associated rangetable entries.  This lets us avoid
124          * rt_fetch(), which can be a bit slow once large inheritance sets have
125          * been expanded.
126          */
127         RangeTblEntry **simple_rte_array;       /* rangetable as an array */
128
129         /*
130          * join_rel_list is a list of all join-relation RelOptInfos we have
131          * considered in this planning run.  For small problems we just scan the
132          * list to do lookups, but when there are many join relations we build a
133          * hash table for faster lookups.  The hash table is present and valid
134          * when join_rel_hash is not NULL.      Note that we still maintain the list
135          * even when using the hash table for lookups; this simplifies life for
136          * GEQO.
137          */
138         List       *join_rel_list;      /* list of join-relation RelOptInfos */
139         struct HTAB *join_rel_hash; /* optional hashtable for join relations */
140
141         List       *resultRelations;    /* integer list of RT indexes, or NIL */
142
143         List       *returningLists; /* list of lists of TargetEntry, or NIL */
144
145         List       *init_plans;         /* init SubPlans for query */
146
147         List       *cte_plan_ids;       /* per-CTE-item list of subplan IDs */
148
149         List       *eq_classes;         /* list of active EquivalenceClasses */
150
151         List       *canon_pathkeys; /* list of "canonical" PathKeys */
152
153         List       *left_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
154                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
155                                                                                  * w/nonnullable var on left */
156
157         List       *right_join_clauses;         /* list of RestrictInfos for
158                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
159                                                                                  * w/nonnullable var on right */
160
161         List       *full_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
162                                                                                  * mergejoinable full join clauses */
163
164         List       *join_info_list;             /* list of SpecialJoinInfos */
165
166         List       *append_rel_list;    /* list of AppendRelInfos */
167
168         List       *placeholder_list;   /* list of PlaceHolderInfos */
169
170         List       *query_pathkeys; /* desired pathkeys for query_planner(), and
171                                                                  * actual pathkeys afterwards */
172
173         List       *group_pathkeys;             /* groupClause pathkeys, if any */
174         List       *distinct_pathkeys;  /* distinctClause pathkeys, if any */
175         List       *sort_pathkeys;              /* sortClause pathkeys, if any */
176
177         List       *initial_rels;       /* RelOptInfos we are now trying to join */
178
179         MemoryContext planner_cxt;      /* context holding PlannerInfo */
180
181         double          total_table_pages;              /* # of pages in all tables of query */
182
183         double          tuple_fraction; /* tuple_fraction passed to query_planner */
184
185         bool            hasJoinRTEs;    /* true if any RTEs are RTE_JOIN kind */
186         bool            hasHavingQual;  /* true if havingQual was non-null */
187         bool            hasPseudoConstantQuals; /* true if any RestrictInfo has
188                                                                                  * pseudoconstant = true */
189         bool            hasRecursion;   /* true if planning a recursive WITH item */
190
191         /* These fields are used only when hasRecursion is true: */
192         int                     wt_param_id;                    /* PARAM_EXEC ID for the work table */
193         struct Plan *non_recursive_plan;        /* plan for non-recursive term */
194 } PlannerInfo;
195
196
197 /*
198  * In places where it's known that simple_rte_array[] must have been prepared
199  * already, we just index into it to fetch RTEs.  In code that might be
200  * executed before or after entering query_planner(), use this macro.
201  */
202 #define planner_rt_fetch(rti, root) \
203         ((root)->simple_rte_array ? (root)->simple_rte_array[rti] : \
204          rt_fetch(rti, (root)->parse->rtable))
205
206
207 /*----------
208  * RelOptInfo
209  *              Per-relation information for planning/optimization
210  *
211  * For planning purposes, a "base rel" is either a plain relation (a table)
212  * or the output of a sub-SELECT or function that appears in the range table.
213  * In either case it is uniquely identified by an RT index.  A "joinrel"
214  * is the joining of two or more base rels.  A joinrel is identified by
215  * the set of RT indexes for its component baserels.  We create RelOptInfo
216  * nodes for each baserel and joinrel, and store them in the PlannerInfo's
217  * simple_rel_array and join_rel_list respectively.
218  *
219  * Note that there is only one joinrel for any given set of component
220  * baserels, no matter what order we assemble them in; so an unordered
221  * set is the right datatype to identify it with.
222  *
223  * We also have "other rels", which are like base rels in that they refer to
224  * single RT indexes; but they are not part of the join tree, and are given
225  * a different RelOptKind to identify them.
226  *
227  * Currently the only kind of otherrels are those made for member relations
228  * of an "append relation", that is an inheritance set or UNION ALL subquery.
229  * An append relation has a parent RTE that is a base rel, which represents
230  * the entire append relation.  The member RTEs are otherrels.  The parent
231  * is present in the query join tree but the members are not.  The member
232  * RTEs and otherrels are used to plan the scans of the individual tables or
233  * subqueries of the append set; then the parent baserel is given an Append
234  * plan comprising the best plans for the individual member rels.  (See
235  * comments for AppendRelInfo for more information.)
236  *
237  * At one time we also made otherrels to represent join RTEs, for use in
238  * handling join alias Vars.  Currently this is not needed because all join
239  * alias Vars are expanded to non-aliased form during preprocess_expression.
240  *
241  * Parts of this data structure are specific to various scan and join
242  * mechanisms.  It didn't seem worth creating new node types for them.
243  *
244  *              relids - Set of base-relation identifiers; it is a base relation
245  *                              if there is just one, a join relation if more than one
246  *              rows - estimated number of tuples in the relation after restriction
247  *                         clauses have been applied (ie, output rows of a plan for it)
248  *              width - avg. number of bytes per tuple in the relation after the
249  *                              appropriate projections have been done (ie, output width)
250  *              reltargetlist - List of Var and PlaceHolderVar nodes for the values
251  *                                              we need to output from this relation.
252  *                                              List is in no particular order, but all rels of an
253  *                                              appendrel set must use corresponding orders.
254  *                                              NOTE: in a child relation, may contain RowExpr or
255  *                                              ConvertRowtypeExpr representing a whole-row Var.
256  *              pathlist - List of Path nodes, one for each potentially useful
257  *                                 method of generating the relation
258  *              cheapest_startup_path - the pathlist member with lowest startup cost
259  *                                                              (regardless of its ordering)
260  *              cheapest_total_path - the pathlist member with lowest total cost
261  *                                                        (regardless of its ordering)
262  *              cheapest_unique_path - for caching cheapest path to produce unique
263  *                                                         (no duplicates) output from relation
264  *
265  * If the relation is a base relation it will have these fields set:
266  *
267  *              relid - RTE index (this is redundant with the relids field, but
268  *                              is provided for convenience of access)
269  *              rtekind - distinguishes plain relation, subquery, or function RTE
270  *              min_attr, max_attr - range of valid AttrNumbers for rel
271  *              attr_needed - array of bitmapsets indicating the highest joinrel
272  *                              in which each attribute is needed; if bit 0 is set then
273  *                              the attribute is needed as part of final targetlist
274  *              attr_widths - cache space for per-attribute width estimates;
275  *                                        zero means not computed yet
276  *              indexlist - list of IndexOptInfo nodes for relation's indexes
277  *                                      (always NIL if it's not a table)
278  *              pages - number of disk pages in relation (zero if not a table)
279  *              tuples - number of tuples in relation (not considering restrictions)
280  *              subplan - plan for subquery (NULL if it's not a subquery)
281  *              subrtable - rangetable for subquery (NIL if it's not a subquery)
282  *
283  *              Note: for a subquery, tuples and subplan are not set immediately
284  *              upon creation of the RelOptInfo object; they are filled in when
285  *              set_base_rel_pathlist processes the object.
286  *
287  *              For otherrels that are appendrel members, these fields are filled
288  *              in just as for a baserel.
289  *
290  * The presence of the remaining fields depends on the restrictions
291  * and joins that the relation participates in:
292  *
293  *              baserestrictinfo - List of RestrictInfo nodes, containing info about
294  *                                      each non-join qualification clause in which this relation
295  *                                      participates (only used for base rels)
296  *              baserestrictcost - Estimated cost of evaluating the baserestrictinfo
297  *                                      clauses at a single tuple (only used for base rels)
298  *              joininfo  - List of RestrictInfo nodes, containing info about each
299  *                                      join clause in which this relation participates (but
300  *                                      note this excludes clauses that might be derivable from
301  *                                      EquivalenceClasses)
302  *              has_eclass_joins - flag that EquivalenceClass joins are possible
303  *              index_outer_relids - only used for base rels; set of outer relids
304  *                                      that participate in indexable joinclauses for this rel
305  *              index_inner_paths - only used for base rels; list of InnerIndexscanInfo
306  *                                      nodes showing best indexpaths for various subsets of
307  *                                      index_outer_relids.
308  *
309  * Note: Keeping a restrictinfo list in the RelOptInfo is useful only for
310  * base rels, because for a join rel the set of clauses that are treated as
311  * restrict clauses varies depending on which sub-relations we choose to join.
312  * (For example, in a 3-base-rel join, a clause relating rels 1 and 2 must be
313  * treated as a restrictclause if we join {1} and {2 3} to make {1 2 3}; but
314  * if we join {1 2} and {3} then that clause will be a restrictclause in {1 2}
315  * and should not be processed again at the level of {1 2 3}.)  Therefore,
316  * the restrictinfo list in the join case appears in individual JoinPaths
317  * (field joinrestrictinfo), not in the parent relation.  But it's OK for
318  * the RelOptInfo to store the joininfo list, because that is the same
319  * for a given rel no matter how we form it.
320  *
321  * We store baserestrictcost in the RelOptInfo (for base relations) because
322  * we know we will need it at least once (to price the sequential scan)
323  * and may need it multiple times to price index scans.
324  *----------
325  */
326 typedef enum RelOptKind
327 {
328         RELOPT_BASEREL,
329         RELOPT_JOINREL,
330         RELOPT_OTHER_MEMBER_REL
331 } RelOptKind;
332
333 typedef struct RelOptInfo
334 {
335         NodeTag         type;
336
337         RelOptKind      reloptkind;
338
339         /* all relations included in this RelOptInfo */
340         Relids          relids;                 /* set of base relids (rangetable indexes) */
341
342         /* size estimates generated by planner */
343         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
344         int                     width;                  /* estimated avg width of result tuples */
345
346         /* materialization information */
347         List       *reltargetlist;      /* Vars to be output by scan of relation */
348         List       *pathlist;           /* Path structures */
349         struct Path *cheapest_startup_path;
350         struct Path *cheapest_total_path;
351         struct Path *cheapest_unique_path;
352
353         /* information about a base rel (not set for join rels!) */
354         Index           relid;
355         RTEKind         rtekind;                /* RELATION, SUBQUERY, or FUNCTION */
356         AttrNumber      min_attr;               /* smallest attrno of rel (often <0) */
357         AttrNumber      max_attr;               /* largest attrno of rel */
358         Relids     *attr_needed;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
359         int32      *attr_widths;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
360         List       *indexlist;          /* list of IndexOptInfo */
361         BlockNumber pages;
362         double          tuples;
363         struct Plan *subplan;           /* if subquery */
364         List       *subrtable;          /* if subquery */
365
366         /* used by various scans and joins: */
367         List       *baserestrictinfo;           /* RestrictInfo structures (if base
368                                                                                  * rel) */
369         QualCost        baserestrictcost;               /* cost of evaluating the above */
370         List       *joininfo;           /* RestrictInfo structures for join clauses
371                                                                  * involving this rel */
372         bool            has_eclass_joins;               /* T means joininfo is incomplete */
373
374         /* cached info about inner indexscan paths for relation: */
375         Relids          index_outer_relids;             /* other relids in indexable join
376                                                                                  * clauses */
377         List       *index_inner_paths;          /* InnerIndexscanInfo nodes */
378
379         /*
380          * Inner indexscans are not in the main pathlist because they are not
381          * usable except in specific join contexts.  We use the index_inner_paths
382          * list just to avoid recomputing the best inner indexscan repeatedly for
383          * similar outer relations.  See comments for InnerIndexscanInfo.
384          */
385 } RelOptInfo;
386
387 /*
388  * IndexOptInfo
389  *              Per-index information for planning/optimization
390  *
391  *              Prior to Postgres 7.0, RelOptInfo was used to describe both relations
392  *              and indexes, but that created confusion without actually doing anything
393  *              useful.  So now we have a separate IndexOptInfo struct for indexes.
394  *
395  *              opfamily[], indexkeys[], opcintype[], fwdsortop[], revsortop[],
396  *              and nulls_first[] each have ncolumns entries.
397  *              Note: for historical reasons, the opfamily array has an extra entry
398  *              that is always zero.  Some code scans until it sees a zero entry,
399  *              rather than looking at ncolumns.
400  *
401  *              Zeroes in the indexkeys[] array indicate index columns that are
402  *              expressions; there is one element in indexprs for each such column.
403  *
404  *              For an unordered index, the sortop arrays contains zeroes.      Note that
405  *              fwdsortop[] and nulls_first[] describe the sort ordering of a forward
406  *              indexscan; we can also consider a backward indexscan, which will
407  *              generate sort order described by revsortop/!nulls_first.
408  *
409  *              The indexprs and indpred expressions have been run through
410  *              prepqual.c and eval_const_expressions() for ease of matching to
411  *              WHERE clauses. indpred is in implicit-AND form.
412  */
413 typedef struct IndexOptInfo
414 {
415         NodeTag         type;
416
417         Oid                     indexoid;               /* OID of the index relation */
418         RelOptInfo *rel;                        /* back-link to index's table */
419
420         /* statistics from pg_class */
421         BlockNumber pages;                      /* number of disk pages in index */
422         double          tuples;                 /* number of index tuples in index */
423
424         /* index descriptor information */
425         int                     ncolumns;               /* number of columns in index */
426         Oid                *opfamily;           /* OIDs of operator families for columns */
427         int                *indexkeys;          /* column numbers of index's keys, or 0 */
428         Oid                *opcintype;          /* OIDs of opclass declared input data types */
429         Oid                *fwdsortop;          /* OIDs of sort operators for each column */
430         Oid                *revsortop;          /* OIDs of sort operators for backward scan */
431         bool       *nulls_first;        /* do NULLs come first in the sort order? */
432         Oid                     relam;                  /* OID of the access method (in pg_am) */
433
434         RegProcedure amcostestimate;    /* OID of the access method's cost fcn */
435
436         List       *indexprs;           /* expressions for non-simple index columns */
437         List       *indpred;            /* predicate if a partial index, else NIL */
438
439         bool            predOK;                 /* true if predicate matches query */
440         bool            unique;                 /* true if a unique index */
441         bool            amoptionalkey;  /* can query omit key for the first column? */
442         bool            amsearchnulls;  /* can AM search for NULL index entries? */
443 } IndexOptInfo;
444
445
446 /*
447  * EquivalenceClasses
448  *
449  * Whenever we can determine that a mergejoinable equality clause A = B is
450  * not delayed by any outer join, we create an EquivalenceClass containing
451  * the expressions A and B to record this knowledge.  If we later find another
452  * equivalence B = C, we add C to the existing EquivalenceClass; this may
453  * require merging two existing EquivalenceClasses.  At the end of the qual
454  * distribution process, we have sets of values that are known all transitively
455  * equal to each other, where "equal" is according to the rules of the btree
456  * operator family(s) shown in ec_opfamilies.  (We restrict an EC to contain
457  * only equalities whose operators belong to the same set of opfamilies.  This
458  * could probably be relaxed, but for now it's not worth the trouble, since
459  * nearly all equality operators belong to only one btree opclass anyway.)
460  *
461  * We also use EquivalenceClasses as the base structure for PathKeys, letting
462  * us represent knowledge about different sort orderings being equivalent.
463  * Since every PathKey must reference an EquivalenceClass, we will end up
464  * with single-member EquivalenceClasses whenever a sort key expression has
465  * not been equivalenced to anything else.      It is also possible that such an
466  * EquivalenceClass will contain a volatile expression ("ORDER BY random()"),
467  * which is a case that can't arise otherwise since clauses containing
468  * volatile functions are never considered mergejoinable.  We mark such
469  * EquivalenceClasses specially to prevent them from being merged with
470  * ordinary EquivalenceClasses.  Also, for volatile expressions we have
471  * to be careful to match the EquivalenceClass to the correct targetlist
472  * entry: consider SELECT random() AS a, random() AS b ... ORDER BY b,a.
473  * So we record the SortGroupRef of the originating sort clause.
474  *
475  * We allow equality clauses appearing below the nullable side of an outer join
476  * to form EquivalenceClasses, but these have a slightly different meaning:
477  * the included values might be all NULL rather than all the same non-null
478  * values.      See src/backend/optimizer/README for more on that point.
479  *
480  * NB: if ec_merged isn't NULL, this class has been merged into another, and
481  * should be ignored in favor of using the pointed-to class.
482  */
483 typedef struct EquivalenceClass
484 {
485         NodeTag         type;
486
487         List       *ec_opfamilies;      /* btree operator family OIDs */
488         List       *ec_members;         /* list of EquivalenceMembers */
489         List       *ec_sources;         /* list of generating RestrictInfos */
490         List       *ec_derives;         /* list of derived RestrictInfos */
491         Relids          ec_relids;              /* all relids appearing in ec_members */
492         bool            ec_has_const;   /* any pseudoconstants in ec_members? */
493         bool            ec_has_volatile;        /* the (sole) member is a volatile expr */
494         bool            ec_below_outer_join;    /* equivalence applies below an OJ */
495         bool            ec_broken;              /* failed to generate needed clauses? */
496         Index           ec_sortref;             /* originating sortclause label, or 0 */
497         struct EquivalenceClass *ec_merged; /* set if merged into another EC */
498 } EquivalenceClass;
499
500 /*
501  * If an EC contains a const and isn't below-outer-join, any PathKey depending
502  * on it must be redundant, since there's only one possible value of the key.
503  */
504 #define EC_MUST_BE_REDUNDANT(eclass)  \
505         ((eclass)->ec_has_const && !(eclass)->ec_below_outer_join)
506
507 /*
508  * EquivalenceMember - one member expression of an EquivalenceClass
509  *
510  * em_is_child signifies that this element was built by transposing a member
511  * for an inheritance parent relation to represent the corresponding expression
512  * on an inheritance child.  The element should be ignored for all purposes
513  * except constructing inner-indexscan paths for the child relation.  (Other
514  * types of join are driven from transposed joininfo-list entries.)  Note
515  * that the EC's ec_relids field does NOT include the child relation.
516  *
517  * em_datatype is usually the same as exprType(em_expr), but can be
518  * different when dealing with a binary-compatible opfamily; in particular
519  * anyarray_ops would never work without this.  Use em_datatype when
520  * looking up a specific btree operator to work with this expression.
521  */
522 typedef struct EquivalenceMember
523 {
524         NodeTag         type;
525
526         Expr       *em_expr;            /* the expression represented */
527         Relids          em_relids;              /* all relids appearing in em_expr */
528         bool            em_is_const;    /* expression is pseudoconstant? */
529         bool            em_is_child;    /* derived version for a child relation? */
530         Oid                     em_datatype;    /* the "nominal type" used by the opfamily */
531 } EquivalenceMember;
532
533 /*
534  * PathKeys
535  *
536  * The sort ordering of a path is represented by a list of PathKey nodes.
537  * An empty list implies no known ordering.  Otherwise the first item
538  * represents the primary sort key, the second the first secondary sort key,
539  * etc.  The value being sorted is represented by linking to an
540  * EquivalenceClass containing that value and including pk_opfamily among its
541  * ec_opfamilies.  This is a convenient method because it makes it trivial
542  * to detect equivalent and closely-related orderings.  (See optimizer/README
543  * for more information.)
544  *
545  * Note: pk_strategy is either BTLessStrategyNumber (for ASC) or
546  * BTGreaterStrategyNumber (for DESC).  We assume that all ordering-capable
547  * index types will use btree-compatible strategy numbers.
548  */
549
550 typedef struct PathKey
551 {
552         NodeTag         type;
553
554         EquivalenceClass *pk_eclass;    /* the value that is ordered */
555         Oid                     pk_opfamily;    /* btree opfamily defining the ordering */
556         int                     pk_strategy;    /* sort direction (ASC or DESC) */
557         bool            pk_nulls_first; /* do NULLs come before normal values? */
558 } PathKey;
559
560 /*
561  * Type "Path" is used as-is for sequential-scan paths, as well as some other
562  * simple plan types that we don't need any extra information in the path for.
563  * For other path types it is the first component of a larger struct.
564  *
565  * Note: "pathtype" is the NodeTag of the Plan node we could build from this
566  * Path.  It is partially redundant with the Path's NodeTag, but allows us
567  * to use the same Path type for multiple Plan types where there is no need
568  * to distinguish the Plan type during path processing.
569  */
570
571 typedef struct Path
572 {
573         NodeTag         type;
574
575         NodeTag         pathtype;               /* tag identifying scan/join method */
576
577         RelOptInfo *parent;                     /* the relation this path can build */
578
579         /* estimated execution costs for path (see costsize.c for more info) */
580         Cost            startup_cost;   /* cost expended before fetching any tuples */
581         Cost            total_cost;             /* total cost (assuming all tuples fetched) */
582
583         List       *pathkeys;           /* sort ordering of path's output */
584         /* pathkeys is a List of PathKey nodes; see above */
585 } Path;
586
587 /*----------
588  * IndexPath represents an index scan over a single index.
589  *
590  * 'indexinfo' is the index to be scanned.
591  *
592  * 'indexclauses' is a list of index qualification clauses, with implicit
593  * AND semantics across the list.  Each clause is a RestrictInfo node from
594  * the query's WHERE or JOIN conditions.
595  *
596  * 'indexquals' has the same structure as 'indexclauses', but it contains
597  * the actual indexqual conditions that can be used with the index.
598  * In simple cases this is identical to 'indexclauses', but when special
599  * indexable operators appear in 'indexclauses', they are replaced by the
600  * derived indexscannable conditions in 'indexquals'.
601  *
602  * 'isjoininner' is TRUE if the path is a nestloop inner scan (that is,
603  * some of the index conditions are join rather than restriction clauses).
604  * Note that the path costs will be calculated differently from a plain
605  * indexscan in this case, and in addition there's a special 'rows' value
606  * different from the parent RelOptInfo's (see below).
607  *
608  * 'indexscandir' is one of:
609  *              ForwardScanDirection: forward scan of an ordered index
610  *              BackwardScanDirection: backward scan of an ordered index
611  *              NoMovementScanDirection: scan of an unordered index, or don't care
612  * (The executor doesn't care whether it gets ForwardScanDirection or
613  * NoMovementScanDirection for an indexscan, but the planner wants to
614  * distinguish ordered from unordered indexes for building pathkeys.)
615  *
616  * 'indextotalcost' and 'indexselectivity' are saved in the IndexPath so that
617  * we need not recompute them when considering using the same index in a
618  * bitmap index/heap scan (see BitmapHeapPath).  The costs of the IndexPath
619  * itself represent the costs of an IndexScan plan type.
620  *
621  * 'rows' is the estimated result tuple count for the indexscan.  This
622  * is the same as path.parent->rows for a simple indexscan, but it is
623  * different for a nestloop inner scan, because the additional indexquals
624  * coming from join clauses make the scan more selective than the parent
625  * rel's restrict clauses alone would do.
626  *----------
627  */
628 typedef struct IndexPath
629 {
630         Path            path;
631         IndexOptInfo *indexinfo;
632         List       *indexclauses;
633         List       *indexquals;
634         bool            isjoininner;
635         ScanDirection indexscandir;
636         Cost            indextotalcost;
637         Selectivity indexselectivity;
638         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
639 } IndexPath;
640
641 /*
642  * BitmapHeapPath represents one or more indexscans that generate TID bitmaps
643  * instead of directly accessing the heap, followed by AND/OR combinations
644  * to produce a single bitmap, followed by a heap scan that uses the bitmap.
645  * Note that the output is always considered unordered, since it will come
646  * out in physical heap order no matter what the underlying indexes did.
647  *
648  * The individual indexscans are represented by IndexPath nodes, and any
649  * logic on top of them is represented by a tree of BitmapAndPath and
650  * BitmapOrPath nodes.  Notice that we can use the same IndexPath node both
651  * to represent a regular IndexScan plan, and as the child of a BitmapHeapPath
652  * that represents scanning the same index using a BitmapIndexScan.  The
653  * startup_cost and total_cost figures of an IndexPath always represent the
654  * costs to use it as a regular IndexScan.      The costs of a BitmapIndexScan
655  * can be computed using the IndexPath's indextotalcost and indexselectivity.
656  *
657  * BitmapHeapPaths can be nestloop inner indexscans.  The isjoininner and
658  * rows fields serve the same purpose as for plain IndexPaths.
659  */
660 typedef struct BitmapHeapPath
661 {
662         Path            path;
663         Path       *bitmapqual;         /* IndexPath, BitmapAndPath, BitmapOrPath */
664         bool            isjoininner;    /* T if it's a nestloop inner scan */
665         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
666 } BitmapHeapPath;
667
668 /*
669  * BitmapAndPath represents a BitmapAnd plan node; it can only appear as
670  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
671  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
672  * we make it a derivative of Path anyway.
673  */
674 typedef struct BitmapAndPath
675 {
676         Path            path;
677         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapOrPaths */
678         Selectivity bitmapselectivity;
679 } BitmapAndPath;
680
681 /*
682  * BitmapOrPath represents a BitmapOr plan node; it can only appear as
683  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
684  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
685  * we make it a derivative of Path anyway.
686  */
687 typedef struct BitmapOrPath
688 {
689         Path            path;
690         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapAndPaths */
691         Selectivity bitmapselectivity;
692 } BitmapOrPath;
693
694 /*
695  * TidPath represents a scan by TID
696  *
697  * tidquals is an implicitly OR'ed list of qual expressions of the form
698  * "CTID = pseudoconstant" or "CTID = ANY(pseudoconstant_array)".
699  * Note they are bare expressions, not RestrictInfos.
700  */
701 typedef struct TidPath
702 {
703         Path            path;
704         List       *tidquals;           /* qual(s) involving CTID = something */
705 } TidPath;
706
707 /*
708  * AppendPath represents an Append plan, ie, successive execution of
709  * several member plans.
710  *
711  * Note: it is possible for "subpaths" to contain only one, or even no,
712  * elements.  These cases are optimized during create_append_plan.
713  * In particular, an AppendPath with no subpaths is a "dummy" path that
714  * is created to represent the case that a relation is provably empty.
715  */
716 typedef struct AppendPath
717 {
718         Path            path;
719         List       *subpaths;           /* list of component Paths */
720 } AppendPath;
721
722 #define IS_DUMMY_PATH(p) \
723         (IsA((p), AppendPath) && ((AppendPath *) (p))->subpaths == NIL)
724
725 /*
726  * ResultPath represents use of a Result plan node to compute a variable-free
727  * targetlist with no underlying tables (a "SELECT expressions" query).
728  * The query could have a WHERE clause, too, represented by "quals".
729  *
730  * Note that quals is a list of bare clauses, not RestrictInfos.
731  */
732 typedef struct ResultPath
733 {
734         Path            path;
735         List       *quals;
736 } ResultPath;
737
738 /*
739  * MaterialPath represents use of a Material plan node, i.e., caching of
740  * the output of its subpath.  This is used when the subpath is expensive
741  * and needs to be scanned repeatedly, or when we need mark/restore ability
742  * and the subpath doesn't have it.
743  */
744 typedef struct MaterialPath
745 {
746         Path            path;
747         Path       *subpath;
748 } MaterialPath;
749
750 /*
751  * UniquePath represents elimination of distinct rows from the output of
752  * its subpath.
753  *
754  * This is unlike the other Path nodes in that it can actually generate
755  * different plans: either hash-based or sort-based implementation, or a
756  * no-op if the input path can be proven distinct already.      The decision
757  * is sufficiently localized that it's not worth having separate Path node
758  * types.  (Note: in the no-op case, we could eliminate the UniquePath node
759  * entirely and just return the subpath; but it's convenient to have a
760  * UniquePath in the path tree to signal upper-level routines that the input
761  * is known distinct.)
762  */
763 typedef enum
764 {
765         UNIQUE_PATH_NOOP,                       /* input is known unique already */
766         UNIQUE_PATH_HASH,                       /* use hashing */
767         UNIQUE_PATH_SORT                        /* use sorting */
768 } UniquePathMethod;
769
770 typedef struct UniquePath
771 {
772         Path            path;
773         Path       *subpath;
774         UniquePathMethod umethod;
775         List       *in_operators;       /* equality operators of the IN clause */
776         List       *uniq_exprs;         /* expressions to be made unique */
777         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
778 } UniquePath;
779
780 /*
781  * All join-type paths share these fields.
782  */
783
784 typedef struct JoinPath
785 {
786         Path            path;
787
788         JoinType        jointype;
789
790         Path       *outerjoinpath;      /* path for the outer side of the join */
791         Path       *innerjoinpath;      /* path for the inner side of the join */
792
793         List       *joinrestrictinfo;           /* RestrictInfos to apply to join */
794
795         /*
796          * See the notes for RelOptInfo to understand why joinrestrictinfo is
797          * needed in JoinPath, and can't be merged into the parent RelOptInfo.
798          */
799 } JoinPath;
800
801 /*
802  * A nested-loop path needs no special fields.
803  */
804
805 typedef JoinPath NestPath;
806
807 /*
808  * A mergejoin path has these fields.
809  *
810  * path_mergeclauses lists the clauses (in the form of RestrictInfos)
811  * that will be used in the merge.
812  *
813  * Note that the mergeclauses are a subset of the parent relation's
814  * restriction-clause list.  Any join clauses that are not mergejoinable
815  * appear only in the parent's restrict list, and must be checked by a
816  * qpqual at execution time.
817  *
818  * outersortkeys (resp. innersortkeys) is NIL if the outer path
819  * (resp. inner path) is already ordered appropriately for the
820  * mergejoin.  If it is not NIL then it is a PathKeys list describing
821  * the ordering that must be created by an explicit sort step.
822  */
823
824 typedef struct MergePath
825 {
826         JoinPath        jpath;
827         List       *path_mergeclauses;          /* join clauses to be used for merge */
828         List       *outersortkeys;      /* keys for explicit sort, if any */
829         List       *innersortkeys;      /* keys for explicit sort, if any */
830 } MergePath;
831
832 /*
833  * A hashjoin path has these fields.
834  *
835  * The remarks above for mergeclauses apply for hashclauses as well.
836  *
837  * Hashjoin does not care what order its inputs appear in, so we have
838  * no need for sortkeys.
839  */
840
841 typedef struct HashPath
842 {
843         JoinPath        jpath;
844         List       *path_hashclauses;           /* join clauses used for hashing */
845 } HashPath;
846
847 /*
848  * Restriction clause info.
849  *
850  * We create one of these for each AND sub-clause of a restriction condition
851  * (WHERE or JOIN/ON clause).  Since the restriction clauses are logically
852  * ANDed, we can use any one of them or any subset of them to filter out
853  * tuples, without having to evaluate the rest.  The RestrictInfo node itself
854  * stores data used by the optimizer while choosing the best query plan.
855  *
856  * If a restriction clause references a single base relation, it will appear
857  * in the baserestrictinfo list of the RelOptInfo for that base rel.
858  *
859  * If a restriction clause references more than one base rel, it will
860  * appear in the joininfo list of every RelOptInfo that describes a strict
861  * subset of the base rels mentioned in the clause.  The joininfo lists are
862  * used to drive join tree building by selecting plausible join candidates.
863  * The clause cannot actually be applied until we have built a join rel
864  * containing all the base rels it references, however.
865  *
866  * When we construct a join rel that includes all the base rels referenced
867  * in a multi-relation restriction clause, we place that clause into the
868  * joinrestrictinfo lists of paths for the join rel, if neither left nor
869  * right sub-path includes all base rels referenced in the clause.      The clause
870  * will be applied at that join level, and will not propagate any further up
871  * the join tree.  (Note: the "predicate migration" code was once intended to
872  * push restriction clauses up and down the plan tree based on evaluation
873  * costs, but it's dead code and is unlikely to be resurrected in the
874  * foreseeable future.)
875  *
876  * Note that in the presence of more than two rels, a multi-rel restriction
877  * might reach different heights in the join tree depending on the join
878  * sequence we use.  So, these clauses cannot be associated directly with
879  * the join RelOptInfo, but must be kept track of on a per-join-path basis.
880  *
881  * RestrictInfos that represent equivalence conditions (i.e., mergejoinable
882  * equalities that are not outerjoin-delayed) are handled a bit differently.
883  * Initially we attach them to the EquivalenceClasses that are derived from
884  * them.  When we construct a scan or join path, we look through all the
885  * EquivalenceClasses and generate derived RestrictInfos representing the
886  * minimal set of conditions that need to be checked for this particular scan
887  * or join to enforce that all members of each EquivalenceClass are in fact
888  * equal in all rows emitted by the scan or join.
889  *
890  * When dealing with outer joins we have to be very careful about pushing qual
891  * clauses up and down the tree.  An outer join's own JOIN/ON conditions must
892  * be evaluated exactly at that join node, unless they are "degenerate"
893  * conditions that reference only Vars from the nullable side of the join.
894  * Quals appearing in WHERE or in a JOIN above the outer join cannot be pushed
895  * down below the outer join, if they reference any nullable Vars.
896  * RestrictInfo nodes contain a flag to indicate whether a qual has been
897  * pushed down to a lower level than its original syntactic placement in the
898  * join tree would suggest.  If an outer join prevents us from pushing a qual
899  * down to its "natural" semantic level (the level associated with just the
900  * base rels used in the qual) then we mark the qual with a "required_relids"
901  * value including more than just the base rels it actually uses.  By
902  * pretending that the qual references all the rels required to form the outer
903  * join, we prevent it from being evaluated below the outer join's joinrel.
904  * When we do form the outer join's joinrel, we still need to distinguish
905  * those quals that are actually in that join's JOIN/ON condition from those
906  * that appeared elsewhere in the tree and were pushed down to the join rel
907  * because they used no other rels.  That's what the is_pushed_down flag is
908  * for; it tells us that a qual is not an OUTER JOIN qual for the set of base
909  * rels listed in required_relids.      A clause that originally came from WHERE
910  * or an INNER JOIN condition will *always* have its is_pushed_down flag set.
911  * It's possible for an OUTER JOIN clause to be marked is_pushed_down too,
912  * if we decide that it can be pushed down into the nullable side of the join.
913  * In that case it acts as a plain filter qual for wherever it gets evaluated.
914  * (In short, is_pushed_down is only false for non-degenerate outer join
915  * conditions.  Possibly we should rename it to reflect that meaning?)
916  *
917  * RestrictInfo nodes also contain an outerjoin_delayed flag, which is true
918  * if the clause's applicability must be delayed due to any outer joins
919  * appearing below its own syntactic level (ie, it references any Vars from
920  * the nullable side of any lower outer join).
921  *
922  * In general, the referenced clause might be arbitrarily complex.      The
923  * kinds of clauses we can handle as indexscan quals, mergejoin clauses,
924  * or hashjoin clauses are limited (e.g., no volatile functions).  The code
925  * for each kind of path is responsible for identifying the restrict clauses
926  * it can use and ignoring the rest.  Clauses not implemented by an indexscan,
927  * mergejoin, or hashjoin will be placed in the plan qual or joinqual field
928  * of the finished Plan node, where they will be enforced by general-purpose
929  * qual-expression-evaluation code.  (But we are still entitled to count
930  * their selectivity when estimating the result tuple count, if we
931  * can guess what it is...)
932  *
933  * When the referenced clause is an OR clause, we generate a modified copy
934  * in which additional RestrictInfo nodes are inserted below the top-level
935  * OR/AND structure.  This is a convenience for OR indexscan processing:
936  * indexquals taken from either the top level or an OR subclause will have
937  * associated RestrictInfo nodes.
938  *
939  * The can_join flag is set true if the clause looks potentially useful as
940  * a merge or hash join clause, that is if it is a binary opclause with
941  * nonoverlapping sets of relids referenced in the left and right sides.
942  * (Whether the operator is actually merge or hash joinable isn't checked,
943  * however.)
944  *
945  * The pseudoconstant flag is set true if the clause contains no Vars of
946  * the current query level and no volatile functions.  Such a clause can be
947  * pulled out and used as a one-time qual in a gating Result node.      We keep
948  * pseudoconstant clauses in the same lists as other RestrictInfos so that
949  * the regular clause-pushing machinery can assign them to the correct join
950  * level, but they need to be treated specially for cost and selectivity
951  * estimates.  Note that a pseudoconstant clause can never be an indexqual
952  * or merge or hash join clause, so it's of no interest to large parts of
953  * the planner.
954  *
955  * When join clauses are generated from EquivalenceClasses, there may be
956  * several equally valid ways to enforce join equivalence, of which we need
957  * apply only one.      We mark clauses of this kind by setting parent_ec to
958  * point to the generating EquivalenceClass.  Multiple clauses with the same
959  * parent_ec in the same join are redundant.
960  */
961
962 typedef struct RestrictInfo
963 {
964         NodeTag         type;
965
966         Expr       *clause;                     /* the represented clause of WHERE or JOIN */
967
968         bool            is_pushed_down; /* TRUE if clause was pushed down in level */
969
970         bool            outerjoin_delayed;      /* TRUE if delayed by lower outer join */
971
972         bool            can_join;               /* see comment above */
973
974         bool            pseudoconstant; /* see comment above */
975
976         /* The set of relids (varnos) actually referenced in the clause: */
977         Relids          clause_relids;
978
979         /* The set of relids required to evaluate the clause: */
980         Relids          required_relids;
981
982         /* These fields are set for any binary opclause: */
983         Relids          left_relids;    /* relids in left side of clause */
984         Relids          right_relids;   /* relids in right side of clause */
985
986         /* This field is NULL unless clause is an OR clause: */
987         Expr       *orclause;           /* modified clause with RestrictInfos */
988
989         /* This field is NULL unless clause is potentially redundant: */
990         EquivalenceClass *parent_ec;    /* generating EquivalenceClass */
991
992         /* cache space for cost and selectivity */
993         QualCost        eval_cost;              /* eval cost of clause; -1 if not yet set */
994         Selectivity this_selec;         /* selectivity; -1 if not yet set */
995
996         /* valid if clause is mergejoinable, else NIL */
997         List       *mergeopfamilies;    /* opfamilies containing clause operator */
998
999         /* cache space for mergeclause processing; NULL if not yet set */
1000         EquivalenceClass *left_ec;      /* EquivalenceClass containing lefthand */
1001         EquivalenceClass *right_ec; /* EquivalenceClass containing righthand */
1002         EquivalenceMember *left_em; /* EquivalenceMember for lefthand */
1003         EquivalenceMember *right_em;    /* EquivalenceMember for righthand */
1004         List       *scansel_cache;      /* list of MergeScanSelCache structs */
1005
1006         /* transient workspace for use while considering a specific join path */
1007         bool            outer_is_left;  /* T = outer var on left, F = on right */
1008
1009         /* valid if clause is hashjoinable, else InvalidOid: */
1010         Oid                     hashjoinoperator;               /* copy of clause operator */
1011
1012         /* cache space for hashclause processing; -1 if not yet set */
1013         Selectivity left_bucketsize;    /* avg bucketsize of left side */
1014         Selectivity right_bucketsize;           /* avg bucketsize of right side */
1015 } RestrictInfo;
1016
1017 /*
1018  * Since mergejoinscansel() is a relatively expensive function, and would
1019  * otherwise be invoked many times while planning a large join tree,
1020  * we go out of our way to cache its results.  Each mergejoinable
1021  * RestrictInfo carries a list of the specific sort orderings that have
1022  * been considered for use with it, and the resulting selectivities.
1023  */
1024 typedef struct MergeScanSelCache
1025 {
1026         /* Ordering details (cache lookup key) */
1027         Oid                     opfamily;               /* btree opfamily defining the ordering */
1028         int                     strategy;               /* sort direction (ASC or DESC) */
1029         bool            nulls_first;    /* do NULLs come before normal values? */
1030         /* Results */
1031         Selectivity leftstartsel;       /* first-join fraction for clause left side */
1032         Selectivity leftendsel;         /* last-join fraction for clause left side */
1033         Selectivity rightstartsel;      /* first-join fraction for clause right side */
1034         Selectivity rightendsel;        /* last-join fraction for clause right side */
1035 } MergeScanSelCache;
1036
1037 /*
1038  * Inner indexscan info.
1039  *
1040  * An inner indexscan is one that uses one or more joinclauses as index
1041  * conditions (perhaps in addition to plain restriction clauses).  So it
1042  * can only be used as the inner path of a nestloop join where the outer
1043  * relation includes all other relids appearing in those joinclauses.
1044  * The set of usable joinclauses, and thus the best inner indexscan,
1045  * thus varies depending on which outer relation we consider; so we have
1046  * to recompute the best such paths for every join.  To avoid lots of
1047  * redundant computation, we cache the results of such searches.  For
1048  * each relation we compute the set of possible otherrelids (all relids
1049  * appearing in joinquals that could become indexquals for this table).
1050  * Two outer relations whose relids have the same intersection with this
1051  * set will have the same set of available joinclauses and thus the same
1052  * best inner indexscans for the inner relation.  By taking the intersection
1053  * before scanning the cache, we avoid recomputing when considering
1054  * join rels that differ only by the inclusion of irrelevant other rels.
1055  *
1056  * The search key also includes a bool showing whether the join being
1057  * considered is an outer join.  Since we constrain the join order for
1058  * outer joins, I believe that this bool can only have one possible value
1059  * for any particular lookup key; but store it anyway to avoid confusion.
1060  */
1061
1062 typedef struct InnerIndexscanInfo
1063 {
1064         NodeTag         type;
1065         /* The lookup key: */
1066         Relids          other_relids;   /* a set of relevant other relids */
1067         bool            isouterjoin;    /* true if join is outer */
1068         /* Best paths for this lookup key (NULL if no available indexscans): */
1069         Path       *cheapest_startup_innerpath;         /* cheapest startup cost */
1070         Path       *cheapest_total_innerpath;           /* cheapest total cost */
1071 } InnerIndexscanInfo;
1072
1073 /*
1074  * "Flattened SubLinks"
1075  *
1076  * When we pull an IN or EXISTS SubLink up into the parent query, the
1077  * join conditions extracted from the IN/EXISTS clause need to be specially
1078  * treated in distribute_qual_to_rels processing.  We handle this by
1079  * wrapping such expressions in a FlattenedSubLink node that identifies
1080  * the join they come from.  The FlattenedSubLink node is discarded after
1081  * distribute_qual_to_rels, having served its purpose.
1082  *
1083  * Although the planner treats this as an expression node type, it is not
1084  * recognized by the parser or executor, so we declare it here rather than
1085  * in primnodes.h.
1086  */
1087
1088 typedef struct FlattenedSubLink
1089 {
1090         Expr            xpr;
1091         JoinType        jointype;               /* must be JOIN_SEMI or JOIN_ANTI */
1092         Relids          lefthand;               /* base relids treated as syntactic LHS */
1093         Relids          righthand;              /* base relids syntactically within RHS */
1094         Expr       *quals;                      /* join quals (in explicit-AND format) */
1095 } FlattenedSubLink;
1096
1097 /*
1098  * Placeholder node for an expression to be evaluated below the top level
1099  * of a plan tree.  This is used during planning to represent the contained
1100  * expression.  At the end of the planning process it is replaced by either
1101  * the contained expression or a Var referring to a lower-level evaluation of
1102  * the contained expression.  Typically the evaluation occurs below an outer
1103  * join, and Var references above the outer join might thereby yield NULL
1104  * instead of the expression value.
1105  *
1106  * Although the planner treats this as an expression node type, it is not
1107  * recognized by the parser or executor, so we declare it here rather than
1108  * in primnodes.h.
1109  */
1110
1111 typedef struct PlaceHolderVar
1112 {
1113         Expr            xpr;
1114         Expr       *phexpr;                     /* the represented expression */
1115         Relids          phrels;                 /* base relids syntactically within expr src */
1116         Index           phid;                   /* ID for PHV (unique within planner run) */
1117         Index           phlevelsup;             /* > 0 if PHV belongs to outer query */
1118 } PlaceHolderVar;
1119
1120 /*
1121  * "Special join" info.
1122  *
1123  * One-sided outer joins constrain the order of joining partially but not
1124  * completely.  We flatten such joins into the planner's top-level list of
1125  * relations to join, but record information about each outer join in a
1126  * SpecialJoinInfo struct.  These structs are kept in the PlannerInfo node's
1127  * join_info_list.
1128  *
1129  * Similarly, semijoins and antijoins created by flattening IN (subselect)
1130  * and EXISTS(subselect) clauses create partial constraints on join order.
1131  * These are likewise recorded in SpecialJoinInfo structs.
1132  *
1133  * We make SpecialJoinInfos for FULL JOINs even though there is no flexibility
1134  * of planning for them, because this simplifies make_join_rel()'s API.
1135  *
1136  * min_lefthand and min_righthand are the sets of base relids that must be
1137  * available on each side when performing the special join.  lhs_strict is
1138  * true if the special join's condition cannot succeed when the LHS variables
1139  * are all NULL (this means that an outer join can commute with upper-level
1140  * outer joins even if it appears in their RHS).  We don't bother to set
1141  * lhs_strict for FULL JOINs, however.
1142  *
1143  * It is not valid for either min_lefthand or min_righthand to be empty sets;
1144  * if they were, this would break the logic that enforces join order.
1145  *
1146  * syn_lefthand and syn_righthand are the sets of base relids that are
1147  * syntactically below this special join.  (These are needed to help compute
1148  * min_lefthand and min_righthand for higher joins.)
1149  *
1150  * delay_upper_joins is set TRUE if we detect a pushed-down clause that has
1151  * to be evaluated after this join is formed (because it references the RHS).
1152  * Any outer joins that have such a clause and this join in their RHS cannot
1153  * commute with this join, because that would leave noplace to check the
1154  * pushed-down clause.  (We don't track this for FULL JOINs, either.)
1155  *
1156  * join_quals is an implicit-AND list of the quals syntactically associated
1157  * with the join (they may or may not end up being applied at the join level).
1158  * This is just a side list and does not drive actual application of quals.
1159  * For JOIN_SEMI joins, this is cleared to NIL in create_unique_path() if
1160  * the join is found not to be suitable for a uniqueify-the-RHS plan.
1161  *
1162  * jointype is never JOIN_RIGHT; a RIGHT JOIN is handled by switching
1163  * the inputs to make it a LEFT JOIN.  So the allowed values of jointype
1164  * in a join_info_list member are only LEFT, FULL, SEMI, or ANTI.
1165  *
1166  * For purposes of join selectivity estimation, we create transient
1167  * SpecialJoinInfo structures for regular inner joins; so it is possible
1168  * to have jointype == JOIN_INNER in such a structure, even though this is
1169  * not allowed within join_info_list.  Note that lhs_strict, delay_upper_joins,
1170  * and join_quals are not set meaningfully for such structs.
1171  */
1172
1173 typedef struct SpecialJoinInfo
1174 {
1175         NodeTag         type;
1176         Relids          min_lefthand;   /* base relids in minimum LHS for join */
1177         Relids          min_righthand;  /* base relids in minimum RHS for join */
1178         Relids          syn_lefthand;   /* base relids syntactically within LHS */
1179         Relids          syn_righthand;  /* base relids syntactically within RHS */
1180         JoinType        jointype;               /* always INNER, LEFT, FULL, SEMI, or ANTI */
1181         bool            lhs_strict;             /* joinclause is strict for some LHS rel */
1182         bool            delay_upper_joins;              /* can't commute with upper RHS */
1183         List       *join_quals;         /* join quals, in implicit-AND list format */
1184 } SpecialJoinInfo;
1185
1186 /*
1187  * Append-relation info.
1188  *
1189  * When we expand an inheritable table or a UNION-ALL subselect into an
1190  * "append relation" (essentially, a list of child RTEs), we build an
1191  * AppendRelInfo for each child RTE.  The list of AppendRelInfos indicates
1192  * which child RTEs must be included when expanding the parent, and each
1193  * node carries information needed to translate Vars referencing the parent
1194  * into Vars referencing that child.
1195  *
1196  * These structs are kept in the PlannerInfo node's append_rel_list.
1197  * Note that we just throw all the structs into one list, and scan the
1198  * whole list when desiring to expand any one parent.  We could have used
1199  * a more complex data structure (eg, one list per parent), but this would
1200  * be harder to update during operations such as pulling up subqueries,
1201  * and not really any easier to scan.  Considering that typical queries
1202  * will not have many different append parents, it doesn't seem worthwhile
1203  * to complicate things.
1204  *
1205  * Note: after completion of the planner prep phase, any given RTE is an
1206  * append parent having entries in append_rel_list if and only if its
1207  * "inh" flag is set.  We clear "inh" for plain tables that turn out not
1208  * to have inheritance children, and (in an abuse of the original meaning
1209  * of the flag) we set "inh" for subquery RTEs that turn out to be
1210  * flattenable UNION ALL queries.  This lets us avoid useless searches
1211  * of append_rel_list.
1212  *
1213  * Note: the data structure assumes that append-rel members are single
1214  * baserels.  This is OK for inheritance, but it prevents us from pulling
1215  * up a UNION ALL member subquery if it contains a join.  While that could
1216  * be fixed with a more complex data structure, at present there's not much
1217  * point because no improvement in the plan could result.
1218  */
1219
1220 typedef struct AppendRelInfo
1221 {
1222         NodeTag         type;
1223
1224         /*
1225          * These fields uniquely identify this append relationship.  There can be
1226          * (in fact, always should be) multiple AppendRelInfos for the same
1227          * parent_relid, but never more than one per child_relid, since a given
1228          * RTE cannot be a child of more than one append parent.
1229          */
1230         Index           parent_relid;   /* RT index of append parent rel */
1231         Index           child_relid;    /* RT index of append child rel */
1232
1233         /*
1234          * For an inheritance appendrel, the parent and child are both regular
1235          * relations, and we store their rowtype OIDs here for use in translating
1236          * whole-row Vars.      For a UNION-ALL appendrel, the parent and child are
1237          * both subqueries with no named rowtype, and we store InvalidOid here.
1238          */
1239         Oid                     parent_reltype; /* OID of parent's composite type */
1240         Oid                     child_reltype;  /* OID of child's composite type */
1241
1242         /*
1243          * The N'th element of this list is the integer column number of the child
1244          * column corresponding to the N'th column of the parent. A list element
1245          * is zero if it corresponds to a dropped column of the parent (this is
1246          * only possible for inheritance cases, not UNION ALL).
1247          */
1248         List       *col_mappings;       /* list of child attribute numbers */
1249
1250         /*
1251          * The N'th element of this list is a Var or expression representing the
1252          * child column corresponding to the N'th column of the parent. This is
1253          * used to translate Vars referencing the parent rel into references to
1254          * the child.  A list element is NULL if it corresponds to a dropped
1255          * column of the parent (this is only possible for inheritance cases, not
1256          * UNION ALL).
1257          *
1258          * This might seem redundant with the col_mappings data, but it is handy
1259          * because flattening of sub-SELECTs that are members of a UNION ALL will
1260          * cause changes in the expressions that need to be substituted for a
1261          * parent Var.  Adjusting this data structure lets us track what really
1262          * needs to be substituted.
1263          *
1264          * Notice we only store entries for user columns (attno > 0).  Whole-row
1265          * Vars are special-cased, and system columns (attno < 0) need no special
1266          * translation since their attnos are the same for all tables.
1267          *
1268          * Caution: the Vars have varlevelsup = 0.      Be careful to adjust as needed
1269          * when copying into a subquery.
1270          */
1271         List       *translated_vars;    /* Expressions in the child's Vars */
1272
1273         /*
1274          * We store the parent table's OID here for inheritance, or InvalidOid for
1275          * UNION ALL.  This is only needed to help in generating error messages if
1276          * an attempt is made to reference a dropped parent column.
1277          */
1278         Oid                     parent_reloid;  /* OID of parent relation */
1279 } AppendRelInfo;
1280
1281 /*
1282  * For each distinct placeholder expression generated during planning, we
1283  * store a PlaceHolderInfo node in the PlannerInfo node's placeholder_list.
1284  * This stores info that is needed centrally rather than in each copy of the
1285  * PlaceHolderVar.  The phid fields identify which PlaceHolderInfo goes with
1286  * each PlaceHolderVar.  Note that phid is unique throughout a planner run,
1287  * not just within a query level --- this is so that we need not reassign ID's
1288  * when pulling a subquery into its parent.
1289  *
1290  * The idea is to evaluate the expression at (only) the ph_eval_at join level,
1291  * then allow it to bubble up like a Var until the ph_needed join level.
1292  * ph_needed has the same definition as attr_needed for a regular Var.
1293  */
1294
1295 typedef struct PlaceHolderInfo
1296 {
1297         NodeTag         type;
1298
1299         Index           phid;                   /* ID for PH (unique within planner run) */
1300         PlaceHolderVar *ph_var;         /* copy of PlaceHolderVar tree */
1301         Relids          ph_eval_at;             /* lowest level we can evaluate value at */
1302         Relids          ph_needed;              /* highest level the value is needed at */
1303         int32           ph_width;               /* estimated attribute width */
1304 } PlaceHolderInfo;
1305
1306 /*
1307  * glob->paramlist keeps track of the PARAM_EXEC slots that we have decided
1308  * we need for the query.  At runtime these slots are used to pass values
1309  * either down into subqueries (for outer references in subqueries) or up out
1310  * of subqueries (for the results of a subplan).  The n'th entry in the list
1311  * (n counts from 0) corresponds to Param->paramid = n.
1312  *
1313  * Each paramlist item shows the absolute query level it is associated with,
1314  * where the outermost query is level 1 and nested subqueries have higher
1315  * numbers.  The item the parameter slot represents can be one of three kinds:
1316  *
1317  * A Var: the slot represents a variable of that level that must be passed
1318  * down because subqueries have outer references to it.  The varlevelsup
1319  * value in the Var will always be zero.
1320  *
1321  * An Aggref (with an expression tree representing its argument): the slot
1322  * represents an aggregate expression that is an outer reference for some
1323  * subquery.  The Aggref itself has agglevelsup = 0, and its argument tree
1324  * is adjusted to match in level.
1325  *
1326  * A Param: the slot holds the result of a subplan (it is a setParam item
1327  * for that subplan).  The absolute level shown for such items corresponds
1328  * to the parent query of the subplan.
1329  *
1330  * Note: we detect duplicate Var parameters and coalesce them into one slot,
1331  * but we do not do this for Aggref or Param slots.
1332  */
1333 typedef struct PlannerParamItem
1334 {
1335         NodeTag         type;
1336
1337         Node       *item;                       /* the Var, Aggref, or Param */
1338         Index           abslevel;               /* its absolute query level */
1339 } PlannerParamItem;
1340
1341 #endif   /* RELATION_H */