]> granicus.if.org Git - postgresql/blob - src/include/nodes/relation.h
Add an "argisrow" field to NullTest nodes, following a plan made way back in
[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) 1996-2009, 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 1.181 2010/01/01 21:53:49 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         List       *subrowmarks;        /* PlanRowMarks for SubPlan nodes */
72
73         Bitmapset  *rewindPlanIDs;      /* indices of subplans that require REWIND */
74
75         List       *finalrtable;        /* "flat" rangetable for executor */
76
77         List       *finalrowmarks;      /* "flat" list of PlanRowMarks */
78
79         List       *relationOids;       /* OIDs of relations the plan depends on */
80
81         List       *invalItems;         /* other dependencies, as PlanInvalItems */
82
83         Index           lastPHId;               /* highest PlaceHolderVar ID assigned */
84
85         bool            transientPlan;  /* redo plan when TransactionXmin changes? */
86 } PlannerGlobal;
87
88 /* macro for fetching the Plan associated with a SubPlan node */
89 #define planner_subplan_get_plan(root, subplan) \
90         ((Plan *) list_nth((root)->glob->subplans, (subplan)->plan_id - 1))
91
92
93 /*----------
94  * PlannerInfo
95  *              Per-query information for planning/optimization
96  *
97  * This struct is conventionally called "root" in all the planner routines.
98  * It holds links to all of the planner's working state, in addition to the
99  * original Query.      Note that at present the planner extensively modifies
100  * the passed-in Query data structure; someday that should stop.
101  *----------
102  */
103 typedef struct PlannerInfo
104 {
105         NodeTag         type;
106
107         Query      *parse;                      /* the Query being planned */
108
109         PlannerGlobal *glob;            /* global info for current planner run */
110
111         Index           query_level;    /* 1 at the outermost Query */
112
113         struct PlannerInfo *parent_root;        /* NULL at outermost Query */
114
115         /*
116          * simple_rel_array holds pointers to "base rels" and "other rels" (see
117          * comments for RelOptInfo for more info).      It is indexed by rangetable
118          * index (so entry 0 is always wasted).  Entries can be NULL when an RTE
119          * does not correspond to a base relation, such as a join RTE or an
120          * unreferenced view RTE; or if the RelOptInfo hasn't been made yet.
121          */
122         struct RelOptInfo **simple_rel_array;           /* All 1-rel RelOptInfos */
123         int                     simple_rel_array_size;  /* allocated size of array */
124
125         /*
126          * simple_rte_array is the same length as simple_rel_array and holds
127          * pointers to the associated rangetable entries.  This lets us avoid
128          * rt_fetch(), which can be a bit slow once large inheritance sets have
129          * been expanded.
130          */
131         RangeTblEntry **simple_rte_array;       /* rangetable as an array */
132
133         /*
134          * join_rel_list is a list of all join-relation RelOptInfos we have
135          * considered in this planning run.  For small problems we just scan the
136          * list to do lookups, but when there are many join relations we build a
137          * hash table for faster lookups.  The hash table is present and valid
138          * when join_rel_hash is not NULL.      Note that we still maintain the list
139          * even when using the hash table for lookups; this simplifies life for
140          * GEQO.
141          */
142         List       *join_rel_list;      /* list of join-relation RelOptInfos */
143         struct HTAB *join_rel_hash; /* optional hashtable for join relations */
144
145         /*
146          * When doing a dynamic-programming-style join search, join_rel_level[k]
147          * is a list of all join-relation RelOptInfos of level k, and
148          * join_cur_level is the current level.  New join-relation RelOptInfos
149          * are automatically added to the join_rel_level[join_cur_level] list.
150          * join_rel_level is NULL if not in use.
151          */
152         List      **join_rel_level;     /* lists of join-relation RelOptInfos */
153         int                     join_cur_level; /* index of list being extended */
154
155         List       *resultRelations;    /* integer list of RT indexes, or NIL */
156
157         List       *init_plans;         /* init SubPlans for query */
158
159         List       *cte_plan_ids;       /* per-CTE-item list of subplan IDs */
160
161         List       *eq_classes;         /* list of active EquivalenceClasses */
162
163         List       *canon_pathkeys; /* list of "canonical" PathKeys */
164
165         List       *left_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
166                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
167                                                                                  * w/nonnullable var on left */
168
169         List       *right_join_clauses;         /* list of RestrictInfos for
170                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
171                                                                                  * w/nonnullable var on right */
172
173         List       *full_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
174                                                                                  * mergejoinable full join clauses */
175
176         List       *join_info_list; /* list of SpecialJoinInfos */
177
178         List       *append_rel_list;    /* list of AppendRelInfos */
179
180         List       *rowMarks;           /* list of PlanRowMarks */
181
182         List       *placeholder_list;           /* list of PlaceHolderInfos */
183
184         List       *query_pathkeys; /* desired pathkeys for query_planner(), and
185                                                                  * actual pathkeys afterwards */
186
187         List       *group_pathkeys; /* groupClause pathkeys, if any */
188         List       *window_pathkeys;    /* pathkeys of bottom window, if any */
189         List       *distinct_pathkeys;          /* distinctClause pathkeys, if any */
190         List       *sort_pathkeys;      /* sortClause pathkeys, if any */
191
192         List       *initial_rels;       /* RelOptInfos we are now trying to join */
193
194         MemoryContext planner_cxt;      /* context holding PlannerInfo */
195
196         double          total_table_pages;              /* # of pages in all tables of query */
197
198         double          tuple_fraction; /* tuple_fraction passed to query_planner */
199
200         bool            hasJoinRTEs;    /* true if any RTEs are RTE_JOIN kind */
201         bool            hasHavingQual;  /* true if havingQual was non-null */
202         bool            hasPseudoConstantQuals; /* true if any RestrictInfo has
203                                                                                  * pseudoconstant = true */
204         bool            hasRecursion;   /* true if planning a recursive WITH item */
205
206         /* These fields are used only when hasRecursion is true: */
207         int                     wt_param_id;    /* PARAM_EXEC ID for the work table */
208         struct Plan *non_recursive_plan;        /* plan for non-recursive term */
209
210         /* optional private data for join_search_hook, e.g., GEQO */
211         void       *join_search_private;
212 } PlannerInfo;
213
214
215 /*
216  * In places where it's known that simple_rte_array[] must have been prepared
217  * already, we just index into it to fetch RTEs.  In code that might be
218  * executed before or after entering query_planner(), use this macro.
219  */
220 #define planner_rt_fetch(rti, root) \
221         ((root)->simple_rte_array ? (root)->simple_rte_array[rti] : \
222          rt_fetch(rti, (root)->parse->rtable))
223
224
225 /*----------
226  * RelOptInfo
227  *              Per-relation information for planning/optimization
228  *
229  * For planning purposes, a "base rel" is either a plain relation (a table)
230  * or the output of a sub-SELECT or function that appears in the range table.
231  * In either case it is uniquely identified by an RT index.  A "joinrel"
232  * is the joining of two or more base rels.  A joinrel is identified by
233  * the set of RT indexes for its component baserels.  We create RelOptInfo
234  * nodes for each baserel and joinrel, and store them in the PlannerInfo's
235  * simple_rel_array and join_rel_list respectively.
236  *
237  * Note that there is only one joinrel for any given set of component
238  * baserels, no matter what order we assemble them in; so an unordered
239  * set is the right datatype to identify it with.
240  *
241  * We also have "other rels", which are like base rels in that they refer to
242  * single RT indexes; but they are not part of the join tree, and are given
243  * a different RelOptKind to identify them.
244  *
245  * Currently the only kind of otherrels are those made for member relations
246  * of an "append relation", that is an inheritance set or UNION ALL subquery.
247  * An append relation has a parent RTE that is a base rel, which represents
248  * the entire append relation.  The member RTEs are otherrels.  The parent
249  * is present in the query join tree but the members are not.  The member
250  * RTEs and otherrels are used to plan the scans of the individual tables or
251  * subqueries of the append set; then the parent baserel is given an Append
252  * plan comprising the best plans for the individual member rels.  (See
253  * comments for AppendRelInfo for more information.)
254  *
255  * At one time we also made otherrels to represent join RTEs, for use in
256  * handling join alias Vars.  Currently this is not needed because all join
257  * alias Vars are expanded to non-aliased form during preprocess_expression.
258  *
259  * Parts of this data structure are specific to various scan and join
260  * mechanisms.  It didn't seem worth creating new node types for them.
261  *
262  *              relids - Set of base-relation identifiers; it is a base relation
263  *                              if there is just one, a join relation if more than one
264  *              rows - estimated number of tuples in the relation after restriction
265  *                         clauses have been applied (ie, output rows of a plan for it)
266  *              width - avg. number of bytes per tuple in the relation after the
267  *                              appropriate projections have been done (ie, output width)
268  *              reltargetlist - List of Var and PlaceHolderVar nodes for the values
269  *                                              we need to output from this relation.
270  *                                              List is in no particular order, but all rels of an
271  *                                              appendrel set must use corresponding orders.
272  *                                              NOTE: in a child relation, may contain RowExpr or
273  *                                              ConvertRowtypeExpr representing a whole-row Var.
274  *              pathlist - List of Path nodes, one for each potentially useful
275  *                                 method of generating the relation
276  *              cheapest_startup_path - the pathlist member with lowest startup cost
277  *                                                              (regardless of its ordering)
278  *              cheapest_total_path - the pathlist member with lowest total cost
279  *                                                        (regardless of its ordering)
280  *              cheapest_unique_path - for caching cheapest path to produce unique
281  *                                                         (no duplicates) output from relation
282  *
283  * If the relation is a base relation it will have these fields set:
284  *
285  *              relid - RTE index (this is redundant with the relids field, but
286  *                              is provided for convenience of access)
287  *              rtekind - distinguishes plain relation, subquery, or function RTE
288  *              min_attr, max_attr - range of valid AttrNumbers for rel
289  *              attr_needed - array of bitmapsets indicating the highest joinrel
290  *                              in which each attribute is needed; if bit 0 is set then
291  *                              the attribute is needed as part of final targetlist
292  *              attr_widths - cache space for per-attribute width estimates;
293  *                                        zero means not computed yet
294  *              indexlist - list of IndexOptInfo nodes for relation's indexes
295  *                                      (always NIL if it's not a table)
296  *              pages - number of disk pages in relation (zero if not a table)
297  *              tuples - number of tuples in relation (not considering restrictions)
298  *              subplan - plan for subquery (NULL if it's not a subquery)
299  *              subrtable - rangetable for subquery (NIL if it's not a subquery)
300  *              subrowmark - rowmarks for subquery (NIL if it's not a subquery)
301  *
302  *              Note: for a subquery, tuples and subplan are not set immediately
303  *              upon creation of the RelOptInfo object; they are filled in when
304  *              set_base_rel_pathlist processes the object.
305  *
306  *              For otherrels that are appendrel members, these fields are filled
307  *              in just as for a baserel.
308  *
309  * The presence of the remaining fields depends on the restrictions
310  * and joins that the relation participates in:
311  *
312  *              baserestrictinfo - List of RestrictInfo nodes, containing info about
313  *                                      each non-join qualification clause in which this relation
314  *                                      participates (only used for base rels)
315  *              baserestrictcost - Estimated cost of evaluating the baserestrictinfo
316  *                                      clauses at a single tuple (only used for base rels)
317  *              joininfo  - List of RestrictInfo nodes, containing info about each
318  *                                      join clause in which this relation participates (but
319  *                                      note this excludes clauses that might be derivable from
320  *                                      EquivalenceClasses)
321  *              has_eclass_joins - flag that EquivalenceClass joins are possible
322  *              index_outer_relids - only used for base rels; set of outer relids
323  *                                      that participate in indexable joinclauses for this rel
324  *              index_inner_paths - only used for base rels; list of InnerIndexscanInfo
325  *                                      nodes showing best indexpaths for various subsets of
326  *                                      index_outer_relids.
327  *
328  * Note: Keeping a restrictinfo list in the RelOptInfo is useful only for
329  * base rels, because for a join rel the set of clauses that are treated as
330  * restrict clauses varies depending on which sub-relations we choose to join.
331  * (For example, in a 3-base-rel join, a clause relating rels 1 and 2 must be
332  * treated as a restrictclause if we join {1} and {2 3} to make {1 2 3}; but
333  * if we join {1 2} and {3} then that clause will be a restrictclause in {1 2}
334  * and should not be processed again at the level of {1 2 3}.)  Therefore,
335  * the restrictinfo list in the join case appears in individual JoinPaths
336  * (field joinrestrictinfo), not in the parent relation.  But it's OK for
337  * the RelOptInfo to store the joininfo list, because that is the same
338  * for a given rel no matter how we form it.
339  *
340  * We store baserestrictcost in the RelOptInfo (for base relations) because
341  * we know we will need it at least once (to price the sequential scan)
342  * and may need it multiple times to price index scans.
343  *----------
344  */
345 typedef enum RelOptKind
346 {
347         RELOPT_BASEREL,
348         RELOPT_JOINREL,
349         RELOPT_OTHER_MEMBER_REL
350 } RelOptKind;
351
352 typedef struct RelOptInfo
353 {
354         NodeTag         type;
355
356         RelOptKind      reloptkind;
357
358         /* all relations included in this RelOptInfo */
359         Relids          relids;                 /* set of base relids (rangetable indexes) */
360
361         /* size estimates generated by planner */
362         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
363         int                     width;                  /* estimated avg width of result tuples */
364
365         /* materialization information */
366         List       *reltargetlist;      /* Vars to be output by scan of relation */
367         List       *pathlist;           /* Path structures */
368         struct Path *cheapest_startup_path;
369         struct Path *cheapest_total_path;
370         struct Path *cheapest_unique_path;
371
372         /* information about a base rel (not set for join rels!) */
373         Index           relid;
374         RTEKind         rtekind;                /* RELATION, SUBQUERY, or FUNCTION */
375         AttrNumber      min_attr;               /* smallest attrno of rel (often <0) */
376         AttrNumber      max_attr;               /* largest attrno of rel */
377         Relids     *attr_needed;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
378         int32      *attr_widths;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
379         List       *indexlist;          /* list of IndexOptInfo */
380         BlockNumber pages;
381         double          tuples;
382         struct Plan *subplan;           /* if subquery */
383         List       *subrtable;          /* if subquery */
384         List       *subrowmark;         /* if subquery */
385
386         /* used by various scans and joins: */
387         List       *baserestrictinfo;           /* RestrictInfo structures (if base
388                                                                                  * rel) */
389         QualCost        baserestrictcost;               /* cost of evaluating the above */
390         List       *joininfo;           /* RestrictInfo structures for join clauses
391                                                                  * involving this rel */
392         bool            has_eclass_joins;               /* T means joininfo is incomplete */
393
394         /* cached info about inner indexscan paths for relation: */
395         Relids          index_outer_relids;             /* other relids in indexable join
396                                                                                  * clauses */
397         List       *index_inner_paths;          /* InnerIndexscanInfo nodes */
398
399         /*
400          * Inner indexscans are not in the main pathlist because they are not
401          * usable except in specific join contexts.  We use the index_inner_paths
402          * list just to avoid recomputing the best inner indexscan repeatedly for
403          * similar outer relations.  See comments for InnerIndexscanInfo.
404          */
405 } RelOptInfo;
406
407 /*
408  * IndexOptInfo
409  *              Per-index information for planning/optimization
410  *
411  *              Prior to Postgres 7.0, RelOptInfo was used to describe both relations
412  *              and indexes, but that created confusion without actually doing anything
413  *              useful.  So now we have a separate IndexOptInfo struct for indexes.
414  *
415  *              opfamily[], indexkeys[], opcintype[], fwdsortop[], revsortop[],
416  *              and nulls_first[] each have ncolumns entries.
417  *              Note: for historical reasons, the opfamily array has an extra entry
418  *              that is always zero.  Some code scans until it sees a zero entry,
419  *              rather than looking at ncolumns.
420  *
421  *              Zeroes in the indexkeys[] array indicate index columns that are
422  *              expressions; there is one element in indexprs for each such column.
423  *
424  *              For an unordered index, the sortop arrays contains zeroes.      Note that
425  *              fwdsortop[] and nulls_first[] describe the sort ordering of a forward
426  *              indexscan; we can also consider a backward indexscan, which will
427  *              generate sort order described by revsortop/!nulls_first.
428  *
429  *              The indexprs and indpred expressions have been run through
430  *              prepqual.c and eval_const_expressions() for ease of matching to
431  *              WHERE clauses. indpred is in implicit-AND form.
432  */
433 typedef struct IndexOptInfo
434 {
435         NodeTag         type;
436
437         Oid                     indexoid;               /* OID of the index relation */
438         RelOptInfo *rel;                        /* back-link to index's table */
439
440         /* statistics from pg_class */
441         BlockNumber pages;                      /* number of disk pages in index */
442         double          tuples;                 /* number of index tuples in index */
443
444         /* index descriptor information */
445         int                     ncolumns;               /* number of columns in index */
446         Oid                *opfamily;           /* OIDs of operator families for columns */
447         int                *indexkeys;          /* column numbers of index's keys, or 0 */
448         Oid                *opcintype;          /* OIDs of opclass declared input data types */
449         Oid                *fwdsortop;          /* OIDs of sort operators for each column */
450         Oid                *revsortop;          /* OIDs of sort operators for backward scan */
451         bool       *nulls_first;        /* do NULLs come first in the sort order? */
452         Oid                     relam;                  /* OID of the access method (in pg_am) */
453
454         RegProcedure amcostestimate;    /* OID of the access method's cost fcn */
455
456         List       *indexprs;           /* expressions for non-simple index columns */
457         List       *indpred;            /* predicate if a partial index, else NIL */
458
459         bool            predOK;                 /* true if predicate matches query */
460         bool            unique;                 /* true if a unique index */
461         bool            amoptionalkey;  /* can query omit key for the first column? */
462         bool            amsearchnulls;  /* can AM search for NULL/NOT NULL entries? */
463         bool            amhasgettuple;  /* does AM have amgettuple interface? */
464         bool            amhasgetbitmap; /* does AM have amgetbitmap interface? */
465 } IndexOptInfo;
466
467
468 /*
469  * EquivalenceClasses
470  *
471  * Whenever we can determine that a mergejoinable equality clause A = B is
472  * not delayed by any outer join, we create an EquivalenceClass containing
473  * the expressions A and B to record this knowledge.  If we later find another
474  * equivalence B = C, we add C to the existing EquivalenceClass; this may
475  * require merging two existing EquivalenceClasses.  At the end of the qual
476  * distribution process, we have sets of values that are known all transitively
477  * equal to each other, where "equal" is according to the rules of the btree
478  * operator family(s) shown in ec_opfamilies.  (We restrict an EC to contain
479  * only equalities whose operators belong to the same set of opfamilies.  This
480  * could probably be relaxed, but for now it's not worth the trouble, since
481  * nearly all equality operators belong to only one btree opclass anyway.)
482  *
483  * We also use EquivalenceClasses as the base structure for PathKeys, letting
484  * us represent knowledge about different sort orderings being equivalent.
485  * Since every PathKey must reference an EquivalenceClass, we will end up
486  * with single-member EquivalenceClasses whenever a sort key expression has
487  * not been equivalenced to anything else.      It is also possible that such an
488  * EquivalenceClass will contain a volatile expression ("ORDER BY random()"),
489  * which is a case that can't arise otherwise since clauses containing
490  * volatile functions are never considered mergejoinable.  We mark such
491  * EquivalenceClasses specially to prevent them from being merged with
492  * ordinary EquivalenceClasses.  Also, for volatile expressions we have
493  * to be careful to match the EquivalenceClass to the correct targetlist
494  * entry: consider SELECT random() AS a, random() AS b ... ORDER BY b,a.
495  * So we record the SortGroupRef of the originating sort clause.
496  *
497  * We allow equality clauses appearing below the nullable side of an outer join
498  * to form EquivalenceClasses, but these have a slightly different meaning:
499  * the included values might be all NULL rather than all the same non-null
500  * values.      See src/backend/optimizer/README for more on that point.
501  *
502  * NB: if ec_merged isn't NULL, this class has been merged into another, and
503  * should be ignored in favor of using the pointed-to class.
504  */
505 typedef struct EquivalenceClass
506 {
507         NodeTag         type;
508
509         List       *ec_opfamilies;      /* btree operator family OIDs */
510         List       *ec_members;         /* list of EquivalenceMembers */
511         List       *ec_sources;         /* list of generating RestrictInfos */
512         List       *ec_derives;         /* list of derived RestrictInfos */
513         Relids          ec_relids;              /* all relids appearing in ec_members */
514         bool            ec_has_const;   /* any pseudoconstants in ec_members? */
515         bool            ec_has_volatile;        /* the (sole) member is a volatile expr */
516         bool            ec_below_outer_join;    /* equivalence applies below an OJ */
517         bool            ec_broken;              /* failed to generate needed clauses? */
518         Index           ec_sortref;             /* originating sortclause label, or 0 */
519         struct EquivalenceClass *ec_merged; /* set if merged into another EC */
520 } EquivalenceClass;
521
522 /*
523  * If an EC contains a const and isn't below-outer-join, any PathKey depending
524  * on it must be redundant, since there's only one possible value of the key.
525  */
526 #define EC_MUST_BE_REDUNDANT(eclass)  \
527         ((eclass)->ec_has_const && !(eclass)->ec_below_outer_join)
528
529 /*
530  * EquivalenceMember - one member expression of an EquivalenceClass
531  *
532  * em_is_child signifies that this element was built by transposing a member
533  * for an inheritance parent relation to represent the corresponding expression
534  * on an inheritance child.  The element should be ignored for all purposes
535  * except constructing inner-indexscan paths for the child relation.  (Other
536  * types of join are driven from transposed joininfo-list entries.)  Note
537  * that the EC's ec_relids field does NOT include the child relation.
538  *
539  * em_datatype is usually the same as exprType(em_expr), but can be
540  * different when dealing with a binary-compatible opfamily; in particular
541  * anyarray_ops would never work without this.  Use em_datatype when
542  * looking up a specific btree operator to work with this expression.
543  */
544 typedef struct EquivalenceMember
545 {
546         NodeTag         type;
547
548         Expr       *em_expr;            /* the expression represented */
549         Relids          em_relids;              /* all relids appearing in em_expr */
550         bool            em_is_const;    /* expression is pseudoconstant? */
551         bool            em_is_child;    /* derived version for a child relation? */
552         Oid                     em_datatype;    /* the "nominal type" used by the opfamily */
553 } EquivalenceMember;
554
555 /*
556  * PathKeys
557  *
558  * The sort ordering of a path is represented by a list of PathKey nodes.
559  * An empty list implies no known ordering.  Otherwise the first item
560  * represents the primary sort key, the second the first secondary sort key,
561  * etc.  The value being sorted is represented by linking to an
562  * EquivalenceClass containing that value and including pk_opfamily among its
563  * ec_opfamilies.  This is a convenient method because it makes it trivial
564  * to detect equivalent and closely-related orderings.  (See optimizer/README
565  * for more information.)
566  *
567  * Note: pk_strategy is either BTLessStrategyNumber (for ASC) or
568  * BTGreaterStrategyNumber (for DESC).  We assume that all ordering-capable
569  * index types will use btree-compatible strategy numbers.
570  */
571
572 typedef struct PathKey
573 {
574         NodeTag         type;
575
576         EquivalenceClass *pk_eclass;    /* the value that is ordered */
577         Oid                     pk_opfamily;    /* btree opfamily defining the ordering */
578         int                     pk_strategy;    /* sort direction (ASC or DESC) */
579         bool            pk_nulls_first; /* do NULLs come before normal values? */
580 } PathKey;
581
582 /*
583  * Type "Path" is used as-is for sequential-scan paths, as well as some other
584  * simple plan types that we don't need any extra information in the path for.
585  * For other path types it is the first component of a larger struct.
586  *
587  * Note: "pathtype" is the NodeTag of the Plan node we could build from this
588  * Path.  It is partially redundant with the Path's NodeTag, but allows us
589  * to use the same Path type for multiple Plan types where there is no need
590  * to distinguish the Plan type during path processing.
591  */
592
593 typedef struct Path
594 {
595         NodeTag         type;
596
597         NodeTag         pathtype;               /* tag identifying scan/join method */
598
599         RelOptInfo *parent;                     /* the relation this path can build */
600
601         /* estimated execution costs for path (see costsize.c for more info) */
602         Cost            startup_cost;   /* cost expended before fetching any tuples */
603         Cost            total_cost;             /* total cost (assuming all tuples fetched) */
604
605         List       *pathkeys;           /* sort ordering of path's output */
606         /* pathkeys is a List of PathKey nodes; see above */
607 } Path;
608
609 /*----------
610  * IndexPath represents an index scan over a single index.
611  *
612  * 'indexinfo' is the index to be scanned.
613  *
614  * 'indexclauses' is a list of index qualification clauses, with implicit
615  * AND semantics across the list.  Each clause is a RestrictInfo node from
616  * the query's WHERE or JOIN conditions.
617  *
618  * 'indexquals' has the same structure as 'indexclauses', but it contains
619  * the actual indexqual conditions that can be used with the index.
620  * In simple cases this is identical to 'indexclauses', but when special
621  * indexable operators appear in 'indexclauses', they are replaced by the
622  * derived indexscannable conditions in 'indexquals'.
623  *
624  * 'isjoininner' is TRUE if the path is a nestloop inner scan (that is,
625  * some of the index conditions are join rather than restriction clauses).
626  * Note that the path costs will be calculated differently from a plain
627  * indexscan in this case, and in addition there's a special 'rows' value
628  * different from the parent RelOptInfo's (see below).
629  *
630  * 'indexscandir' is one of:
631  *              ForwardScanDirection: forward scan of an ordered index
632  *              BackwardScanDirection: backward scan of an ordered index
633  *              NoMovementScanDirection: scan of an unordered index, or don't care
634  * (The executor doesn't care whether it gets ForwardScanDirection or
635  * NoMovementScanDirection for an indexscan, but the planner wants to
636  * distinguish ordered from unordered indexes for building pathkeys.)
637  *
638  * 'indextotalcost' and 'indexselectivity' are saved in the IndexPath so that
639  * we need not recompute them when considering using the same index in a
640  * bitmap index/heap scan (see BitmapHeapPath).  The costs of the IndexPath
641  * itself represent the costs of an IndexScan plan type.
642  *
643  * 'rows' is the estimated result tuple count for the indexscan.  This
644  * is the same as path.parent->rows for a simple indexscan, but it is
645  * different for a nestloop inner scan, because the additional indexquals
646  * coming from join clauses make the scan more selective than the parent
647  * rel's restrict clauses alone would do.
648  *----------
649  */
650 typedef struct IndexPath
651 {
652         Path            path;
653         IndexOptInfo *indexinfo;
654         List       *indexclauses;
655         List       *indexquals;
656         bool            isjoininner;
657         ScanDirection indexscandir;
658         Cost            indextotalcost;
659         Selectivity indexselectivity;
660         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
661 } IndexPath;
662
663 /*
664  * BitmapHeapPath represents one or more indexscans that generate TID bitmaps
665  * instead of directly accessing the heap, followed by AND/OR combinations
666  * to produce a single bitmap, followed by a heap scan that uses the bitmap.
667  * Note that the output is always considered unordered, since it will come
668  * out in physical heap order no matter what the underlying indexes did.
669  *
670  * The individual indexscans are represented by IndexPath nodes, and any
671  * logic on top of them is represented by a tree of BitmapAndPath and
672  * BitmapOrPath nodes.  Notice that we can use the same IndexPath node both
673  * to represent a regular IndexScan plan, and as the child of a BitmapHeapPath
674  * that represents scanning the same index using a BitmapIndexScan.  The
675  * startup_cost and total_cost figures of an IndexPath always represent the
676  * costs to use it as a regular IndexScan.      The costs of a BitmapIndexScan
677  * can be computed using the IndexPath's indextotalcost and indexselectivity.
678  *
679  * BitmapHeapPaths can be nestloop inner indexscans.  The isjoininner and
680  * rows fields serve the same purpose as for plain IndexPaths.
681  */
682 typedef struct BitmapHeapPath
683 {
684         Path            path;
685         Path       *bitmapqual;         /* IndexPath, BitmapAndPath, BitmapOrPath */
686         bool            isjoininner;    /* T if it's a nestloop inner scan */
687         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
688 } BitmapHeapPath;
689
690 /*
691  * BitmapAndPath represents a BitmapAnd plan node; it can only appear as
692  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
693  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
694  * we make it a derivative of Path anyway.
695  */
696 typedef struct BitmapAndPath
697 {
698         Path            path;
699         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapOrPaths */
700         Selectivity bitmapselectivity;
701 } BitmapAndPath;
702
703 /*
704  * BitmapOrPath represents a BitmapOr plan node; it can only appear as
705  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
706  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
707  * we make it a derivative of Path anyway.
708  */
709 typedef struct BitmapOrPath
710 {
711         Path            path;
712         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapAndPaths */
713         Selectivity bitmapselectivity;
714 } BitmapOrPath;
715
716 /*
717  * TidPath represents a scan by TID
718  *
719  * tidquals is an implicitly OR'ed list of qual expressions of the form
720  * "CTID = pseudoconstant" or "CTID = ANY(pseudoconstant_array)".
721  * Note they are bare expressions, not RestrictInfos.
722  */
723 typedef struct TidPath
724 {
725         Path            path;
726         List       *tidquals;           /* qual(s) involving CTID = something */
727 } TidPath;
728
729 /*
730  * AppendPath represents an Append plan, ie, successive execution of
731  * several member plans.
732  *
733  * Note: it is possible for "subpaths" to contain only one, or even no,
734  * elements.  These cases are optimized during create_append_plan.
735  * In particular, an AppendPath with no subpaths is a "dummy" path that
736  * is created to represent the case that a relation is provably empty.
737  */
738 typedef struct AppendPath
739 {
740         Path            path;
741         List       *subpaths;           /* list of component Paths */
742 } AppendPath;
743
744 #define IS_DUMMY_PATH(p) \
745         (IsA((p), AppendPath) && ((AppendPath *) (p))->subpaths == NIL)
746
747 /*
748  * ResultPath represents use of a Result plan node to compute a variable-free
749  * targetlist with no underlying tables (a "SELECT expressions" query).
750  * The query could have a WHERE clause, too, represented by "quals".
751  *
752  * Note that quals is a list of bare clauses, not RestrictInfos.
753  */
754 typedef struct ResultPath
755 {
756         Path            path;
757         List       *quals;
758 } ResultPath;
759
760 /*
761  * MaterialPath represents use of a Material plan node, i.e., caching of
762  * the output of its subpath.  This is used when the subpath is expensive
763  * and needs to be scanned repeatedly, or when we need mark/restore ability
764  * and the subpath doesn't have it.
765  */
766 typedef struct MaterialPath
767 {
768         Path            path;
769         Path       *subpath;
770 } MaterialPath;
771
772 /*
773  * UniquePath represents elimination of distinct rows from the output of
774  * its subpath.
775  *
776  * This is unlike the other Path nodes in that it can actually generate
777  * different plans: either hash-based or sort-based implementation, or a
778  * no-op if the input path can be proven distinct already.      The decision
779  * is sufficiently localized that it's not worth having separate Path node
780  * types.  (Note: in the no-op case, we could eliminate the UniquePath node
781  * entirely and just return the subpath; but it's convenient to have a
782  * UniquePath in the path tree to signal upper-level routines that the input
783  * is known distinct.)
784  */
785 typedef enum
786 {
787         UNIQUE_PATH_NOOP,                       /* input is known unique already */
788         UNIQUE_PATH_HASH,                       /* use hashing */
789         UNIQUE_PATH_SORT                        /* use sorting */
790 } UniquePathMethod;
791
792 typedef struct UniquePath
793 {
794         Path            path;
795         Path       *subpath;
796         UniquePathMethod umethod;
797         List       *in_operators;       /* equality operators of the IN clause */
798         List       *uniq_exprs;         /* expressions to be made unique */
799         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
800 } UniquePath;
801
802 /*
803  * NoOpPath represents exactly the same plan as its subpath.  This is used
804  * when we have determined that a join can be eliminated.  The difference
805  * between the NoOpPath and its subpath is just that the NoOpPath's parent
806  * is the whole join relation while the subpath is for one of the joined
807  * relations (and the other one isn't needed).
808  *
809  * Note: path.pathtype is always T_Join, but this won't actually give rise
810  * to a Join plan node.
811  */
812 typedef struct NoOpPath
813 {
814         Path            path;
815         Path       *subpath;
816 } NoOpPath;
817
818 /*
819  * All join-type paths share these fields.
820  */
821
822 typedef struct JoinPath
823 {
824         Path            path;
825
826         JoinType        jointype;
827
828         Path       *outerjoinpath;      /* path for the outer side of the join */
829         Path       *innerjoinpath;      /* path for the inner side of the join */
830
831         List       *joinrestrictinfo;           /* RestrictInfos to apply to join */
832
833         /*
834          * See the notes for RelOptInfo to understand why joinrestrictinfo is
835          * needed in JoinPath, and can't be merged into the parent RelOptInfo.
836          */
837 } JoinPath;
838
839 /*
840  * A nested-loop path needs no special fields.
841  */
842
843 typedef JoinPath NestPath;
844
845 /*
846  * A mergejoin path has these fields.
847  *
848  * Unlike other path types, a MergePath node doesn't represent just a single
849  * run-time plan node: it can represent up to four.  Aside from the MergeJoin
850  * node itself, there can be a Sort node for the outer input, a Sort node
851  * for the inner input, and/or a Material node for the inner input.  We could
852  * represent these nodes by separate path nodes, but considering how many
853  * different merge paths are investigated during a complex join problem,
854  * it seems better to avoid unnecessary palloc overhead.
855  *
856  * path_mergeclauses lists the clauses (in the form of RestrictInfos)
857  * that will be used in the merge.
858  *
859  * Note that the mergeclauses are a subset of the parent relation's
860  * restriction-clause list.  Any join clauses that are not mergejoinable
861  * appear only in the parent's restrict list, and must be checked by a
862  * qpqual at execution time.
863  *
864  * outersortkeys (resp. innersortkeys) is NIL if the outer path
865  * (resp. inner path) is already ordered appropriately for the
866  * mergejoin.  If it is not NIL then it is a PathKeys list describing
867  * the ordering that must be created by an explicit Sort node.
868  *
869  * materialize_inner is TRUE if a Material node should be placed atop the
870  * inner input.  This may appear with or without an inner Sort step.
871  */
872
873 typedef struct MergePath
874 {
875         JoinPath        jpath;
876         List       *path_mergeclauses;          /* join clauses to be used for merge */
877         List       *outersortkeys;                      /* keys for explicit sort, if any */
878         List       *innersortkeys;                      /* keys for explicit sort, if any */
879         bool            materialize_inner;              /* add Materialize to inner? */
880 } MergePath;
881
882 /*
883  * A hashjoin path has these fields.
884  *
885  * The remarks above for mergeclauses apply for hashclauses as well.
886  *
887  * Hashjoin does not care what order its inputs appear in, so we have
888  * no need for sortkeys.
889  */
890
891 typedef struct HashPath
892 {
893         JoinPath        jpath;
894         List       *path_hashclauses;           /* join clauses used for hashing */
895         int                     num_batches;    /* number of batches expected */
896 } HashPath;
897
898 /*
899  * Restriction clause info.
900  *
901  * We create one of these for each AND sub-clause of a restriction condition
902  * (WHERE or JOIN/ON clause).  Since the restriction clauses are logically
903  * ANDed, we can use any one of them or any subset of them to filter out
904  * tuples, without having to evaluate the rest.  The RestrictInfo node itself
905  * stores data used by the optimizer while choosing the best query plan.
906  *
907  * If a restriction clause references a single base relation, it will appear
908  * in the baserestrictinfo list of the RelOptInfo for that base rel.
909  *
910  * If a restriction clause references more than one base rel, it will
911  * appear in the joininfo list of every RelOptInfo that describes a strict
912  * subset of the base rels mentioned in the clause.  The joininfo lists are
913  * used to drive join tree building by selecting plausible join candidates.
914  * The clause cannot actually be applied until we have built a join rel
915  * containing all the base rels it references, however.
916  *
917  * When we construct a join rel that includes all the base rels referenced
918  * in a multi-relation restriction clause, we place that clause into the
919  * joinrestrictinfo lists of paths for the join rel, if neither left nor
920  * right sub-path includes all base rels referenced in the clause.      The clause
921  * will be applied at that join level, and will not propagate any further up
922  * the join tree.  (Note: the "predicate migration" code was once intended to
923  * push restriction clauses up and down the plan tree based on evaluation
924  * costs, but it's dead code and is unlikely to be resurrected in the
925  * foreseeable future.)
926  *
927  * Note that in the presence of more than two rels, a multi-rel restriction
928  * might reach different heights in the join tree depending on the join
929  * sequence we use.  So, these clauses cannot be associated directly with
930  * the join RelOptInfo, but must be kept track of on a per-join-path basis.
931  *
932  * RestrictInfos that represent equivalence conditions (i.e., mergejoinable
933  * equalities that are not outerjoin-delayed) are handled a bit differently.
934  * Initially we attach them to the EquivalenceClasses that are derived from
935  * them.  When we construct a scan or join path, we look through all the
936  * EquivalenceClasses and generate derived RestrictInfos representing the
937  * minimal set of conditions that need to be checked for this particular scan
938  * or join to enforce that all members of each EquivalenceClass are in fact
939  * equal in all rows emitted by the scan or join.
940  *
941  * When dealing with outer joins we have to be very careful about pushing qual
942  * clauses up and down the tree.  An outer join's own JOIN/ON conditions must
943  * be evaluated exactly at that join node, unless they are "degenerate"
944  * conditions that reference only Vars from the nullable side of the join.
945  * Quals appearing in WHERE or in a JOIN above the outer join cannot be pushed
946  * down below the outer join, if they reference any nullable Vars.
947  * RestrictInfo nodes contain a flag to indicate whether a qual has been
948  * pushed down to a lower level than its original syntactic placement in the
949  * join tree would suggest.  If an outer join prevents us from pushing a qual
950  * down to its "natural" semantic level (the level associated with just the
951  * base rels used in the qual) then we mark the qual with a "required_relids"
952  * value including more than just the base rels it actually uses.  By
953  * pretending that the qual references all the rels required to form the outer
954  * join, we prevent it from being evaluated below the outer join's joinrel.
955  * When we do form the outer join's joinrel, we still need to distinguish
956  * those quals that are actually in that join's JOIN/ON condition from those
957  * that appeared elsewhere in the tree and were pushed down to the join rel
958  * because they used no other rels.  That's what the is_pushed_down flag is
959  * for; it tells us that a qual is not an OUTER JOIN qual for the set of base
960  * rels listed in required_relids.      A clause that originally came from WHERE
961  * or an INNER JOIN condition will *always* have its is_pushed_down flag set.
962  * It's possible for an OUTER JOIN clause to be marked is_pushed_down too,
963  * if we decide that it can be pushed down into the nullable side of the join.
964  * In that case it acts as a plain filter qual for wherever it gets evaluated.
965  * (In short, is_pushed_down is only false for non-degenerate outer join
966  * conditions.  Possibly we should rename it to reflect that meaning?)
967  *
968  * RestrictInfo nodes also contain an outerjoin_delayed flag, which is true
969  * if the clause's applicability must be delayed due to any outer joins
970  * appearing below it (ie, it has to be postponed to some join level higher
971  * than the set of relations it actually references).  There is also a
972  * nullable_relids field, which is the set of rels it references that can be
973  * forced null by some outer join below the clause.  outerjoin_delayed = true
974  * is subtly different from nullable_relids != NULL: a clause might reference
975  * some nullable rels and yet not be outerjoin_delayed because it also
976  * references all the other rels of the outer join(s).  A clause that is not
977  * outerjoin_delayed can be enforced anywhere it is computable.
978  *
979  * In general, the referenced clause might be arbitrarily complex.      The
980  * kinds of clauses we can handle as indexscan quals, mergejoin clauses,
981  * or hashjoin clauses are limited (e.g., no volatile functions).  The code
982  * for each kind of path is responsible for identifying the restrict clauses
983  * it can use and ignoring the rest.  Clauses not implemented by an indexscan,
984  * mergejoin, or hashjoin will be placed in the plan qual or joinqual field
985  * of the finished Plan node, where they will be enforced by general-purpose
986  * qual-expression-evaluation code.  (But we are still entitled to count
987  * their selectivity when estimating the result tuple count, if we
988  * can guess what it is...)
989  *
990  * When the referenced clause is an OR clause, we generate a modified copy
991  * in which additional RestrictInfo nodes are inserted below the top-level
992  * OR/AND structure.  This is a convenience for OR indexscan processing:
993  * indexquals taken from either the top level or an OR subclause will have
994  * associated RestrictInfo nodes.
995  *
996  * The can_join flag is set true if the clause looks potentially useful as
997  * a merge or hash join clause, that is if it is a binary opclause with
998  * nonoverlapping sets of relids referenced in the left and right sides.
999  * (Whether the operator is actually merge or hash joinable isn't checked,
1000  * however.)
1001  *
1002  * The pseudoconstant flag is set true if the clause contains no Vars of
1003  * the current query level and no volatile functions.  Such a clause can be
1004  * pulled out and used as a one-time qual in a gating Result node.      We keep
1005  * pseudoconstant clauses in the same lists as other RestrictInfos so that
1006  * the regular clause-pushing machinery can assign them to the correct join
1007  * level, but they need to be treated specially for cost and selectivity
1008  * estimates.  Note that a pseudoconstant clause can never be an indexqual
1009  * or merge or hash join clause, so it's of no interest to large parts of
1010  * the planner.
1011  *
1012  * When join clauses are generated from EquivalenceClasses, there may be
1013  * several equally valid ways to enforce join equivalence, of which we need
1014  * apply only one.      We mark clauses of this kind by setting parent_ec to
1015  * point to the generating EquivalenceClass.  Multiple clauses with the same
1016  * parent_ec in the same join are redundant.
1017  */
1018
1019 typedef struct RestrictInfo
1020 {
1021         NodeTag         type;
1022
1023         Expr       *clause;                     /* the represented clause of WHERE or JOIN */
1024
1025         bool            is_pushed_down; /* TRUE if clause was pushed down in level */
1026
1027         bool            outerjoin_delayed;              /* TRUE if delayed by lower outer join */
1028
1029         bool            can_join;               /* see comment above */
1030
1031         bool            pseudoconstant; /* see comment above */
1032
1033         /* The set of relids (varnos) actually referenced in the clause: */
1034         Relids          clause_relids;
1035
1036         /* The set of relids required to evaluate the clause: */
1037         Relids          required_relids;
1038
1039         /* The relids used in the clause that are nullable by lower outer joins: */
1040         Relids          nullable_relids;
1041
1042         /* These fields are set for any binary opclause: */
1043         Relids          left_relids;    /* relids in left side of clause */
1044         Relids          right_relids;   /* relids in right side of clause */
1045
1046         /* This field is NULL unless clause is an OR clause: */
1047         Expr       *orclause;           /* modified clause with RestrictInfos */
1048
1049         /* This field is NULL unless clause is potentially redundant: */
1050         EquivalenceClass *parent_ec;    /* generating EquivalenceClass */
1051
1052         /* cache space for cost and selectivity */
1053         QualCost        eval_cost;              /* eval cost of clause; -1 if not yet set */
1054         Selectivity norm_selec;         /* selectivity for "normal" (JOIN_INNER)
1055                                                                  * semantics; -1 if not yet set; >1 means a
1056                                                                  * redundant clause */
1057         Selectivity outer_selec;        /* selectivity for outer join semantics; -1 if
1058                                                                  * not yet set */
1059
1060         /* valid if clause is mergejoinable, else NIL */
1061         List       *mergeopfamilies;    /* opfamilies containing clause operator */
1062
1063         /* cache space for mergeclause processing; NULL if not yet set */
1064         EquivalenceClass *left_ec;      /* EquivalenceClass containing lefthand */
1065         EquivalenceClass *right_ec; /* EquivalenceClass containing righthand */
1066         EquivalenceMember *left_em; /* EquivalenceMember for lefthand */
1067         EquivalenceMember *right_em;    /* EquivalenceMember for righthand */
1068         List       *scansel_cache;      /* list of MergeScanSelCache structs */
1069
1070         /* transient workspace for use while considering a specific join path */
1071         bool            outer_is_left;  /* T = outer var on left, F = on right */
1072
1073         /* valid if clause is hashjoinable, else InvalidOid: */
1074         Oid                     hashjoinoperator;               /* copy of clause operator */
1075
1076         /* cache space for hashclause processing; -1 if not yet set */
1077         Selectivity left_bucketsize;    /* avg bucketsize of left side */
1078         Selectivity right_bucketsize;           /* avg bucketsize of right side */
1079 } RestrictInfo;
1080
1081 /*
1082  * Since mergejoinscansel() is a relatively expensive function, and would
1083  * otherwise be invoked many times while planning a large join tree,
1084  * we go out of our way to cache its results.  Each mergejoinable
1085  * RestrictInfo carries a list of the specific sort orderings that have
1086  * been considered for use with it, and the resulting selectivities.
1087  */
1088 typedef struct MergeScanSelCache
1089 {
1090         /* Ordering details (cache lookup key) */
1091         Oid                     opfamily;               /* btree opfamily defining the ordering */
1092         int                     strategy;               /* sort direction (ASC or DESC) */
1093         bool            nulls_first;    /* do NULLs come before normal values? */
1094         /* Results */
1095         Selectivity leftstartsel;       /* first-join fraction for clause left side */
1096         Selectivity leftendsel;         /* last-join fraction for clause left side */
1097         Selectivity rightstartsel;      /* first-join fraction for clause right side */
1098         Selectivity rightendsel;        /* last-join fraction for clause right side */
1099 } MergeScanSelCache;
1100
1101 /*
1102  * Inner indexscan info.
1103  *
1104  * An inner indexscan is one that uses one or more joinclauses as index
1105  * conditions (perhaps in addition to plain restriction clauses).  So it
1106  * can only be used as the inner path of a nestloop join where the outer
1107  * relation includes all other relids appearing in those joinclauses.
1108  * The set of usable joinclauses, and thus the best inner indexscan,
1109  * thus varies depending on which outer relation we consider; so we have
1110  * to recompute the best such paths for every join.  To avoid lots of
1111  * redundant computation, we cache the results of such searches.  For
1112  * each relation we compute the set of possible otherrelids (all relids
1113  * appearing in joinquals that could become indexquals for this table).
1114  * Two outer relations whose relids have the same intersection with this
1115  * set will have the same set of available joinclauses and thus the same
1116  * best inner indexscans for the inner relation.  By taking the intersection
1117  * before scanning the cache, we avoid recomputing when considering
1118  * join rels that differ only by the inclusion of irrelevant other rels.
1119  *
1120  * The search key also includes a bool showing whether the join being
1121  * considered is an outer join.  Since we constrain the join order for
1122  * outer joins, I believe that this bool can only have one possible value
1123  * for any particular lookup key; but store it anyway to avoid confusion.
1124  */
1125
1126 typedef struct InnerIndexscanInfo
1127 {
1128         NodeTag         type;
1129         /* The lookup key: */
1130         Relids          other_relids;   /* a set of relevant other relids */
1131         bool            isouterjoin;    /* true if join is outer */
1132         /* Best paths for this lookup key (NULL if no available indexscans): */
1133         Path       *cheapest_startup_innerpath;         /* cheapest startup cost */
1134         Path       *cheapest_total_innerpath;           /* cheapest total cost */
1135 } InnerIndexscanInfo;
1136
1137 /*
1138  * Placeholder node for an expression to be evaluated below the top level
1139  * of a plan tree.      This is used during planning to represent the contained
1140  * expression.  At the end of the planning process it is replaced by either
1141  * the contained expression or a Var referring to a lower-level evaluation of
1142  * the contained expression.  Typically the evaluation occurs below an outer
1143  * join, and Var references above the outer join might thereby yield NULL
1144  * instead of the expression value.
1145  *
1146  * Although the planner treats this as an expression node type, it is not
1147  * recognized by the parser or executor, so we declare it here rather than
1148  * in primnodes.h.
1149  */
1150
1151 typedef struct PlaceHolderVar
1152 {
1153         Expr            xpr;
1154         Expr       *phexpr;                     /* the represented expression */
1155         Relids          phrels;                 /* base relids syntactically within expr src */
1156         Index           phid;                   /* ID for PHV (unique within planner run) */
1157         Index           phlevelsup;             /* > 0 if PHV belongs to outer query */
1158 } PlaceHolderVar;
1159
1160 /*
1161  * "Special join" info.
1162  *
1163  * One-sided outer joins constrain the order of joining partially but not
1164  * completely.  We flatten such joins into the planner's top-level list of
1165  * relations to join, but record information about each outer join in a
1166  * SpecialJoinInfo struct.      These structs are kept in the PlannerInfo node's
1167  * join_info_list.
1168  *
1169  * Similarly, semijoins and antijoins created by flattening IN (subselect)
1170  * and EXISTS(subselect) clauses create partial constraints on join order.
1171  * These are likewise recorded in SpecialJoinInfo structs.
1172  *
1173  * We make SpecialJoinInfos for FULL JOINs even though there is no flexibility
1174  * of planning for them, because this simplifies make_join_rel()'s API.
1175  *
1176  * min_lefthand and min_righthand are the sets of base relids that must be
1177  * available on each side when performing the special join.  lhs_strict is
1178  * true if the special join's condition cannot succeed when the LHS variables
1179  * are all NULL (this means that an outer join can commute with upper-level
1180  * outer joins even if it appears in their RHS).  We don't bother to set
1181  * lhs_strict for FULL JOINs, however.
1182  *
1183  * It is not valid for either min_lefthand or min_righthand to be empty sets;
1184  * if they were, this would break the logic that enforces join order.
1185  *
1186  * syn_lefthand and syn_righthand are the sets of base relids that are
1187  * syntactically below this special join.  (These are needed to help compute
1188  * min_lefthand and min_righthand for higher joins.)
1189  *
1190  * delay_upper_joins is set TRUE if we detect a pushed-down clause that has
1191  * to be evaluated after this join is formed (because it references the RHS).
1192  * Any outer joins that have such a clause and this join in their RHS cannot
1193  * commute with this join, because that would leave noplace to check the
1194  * pushed-down clause.  (We don't track this for FULL JOINs, either.)
1195  *
1196  * join_quals is an implicit-AND list of the quals syntactically associated
1197  * with the join (they may or may not end up being applied at the join level).
1198  * This is just a side list and does not drive actual application of quals.
1199  * For JOIN_SEMI joins, this is cleared to NIL in create_unique_path() if
1200  * the join is found not to be suitable for a uniqueify-the-RHS plan.
1201  *
1202  * jointype is never JOIN_RIGHT; a RIGHT JOIN is handled by switching
1203  * the inputs to make it a LEFT JOIN.  So the allowed values of jointype
1204  * in a join_info_list member are only LEFT, FULL, SEMI, or ANTI.
1205  *
1206  * For purposes of join selectivity estimation, we create transient
1207  * SpecialJoinInfo structures for regular inner joins; so it is possible
1208  * to have jointype == JOIN_INNER in such a structure, even though this is
1209  * not allowed within join_info_list.  We also create transient
1210  * SpecialJoinInfos with jointype == JOIN_INNER for outer joins, since for
1211  * cost estimation purposes it is sometimes useful to know the join size under
1212  * plain innerjoin semantics.  Note that lhs_strict, delay_upper_joins, and
1213  * join_quals are not set meaningfully within such structs.
1214  */
1215
1216 typedef struct SpecialJoinInfo
1217 {
1218         NodeTag         type;
1219         Relids          min_lefthand;   /* base relids in minimum LHS for join */
1220         Relids          min_righthand;  /* base relids in minimum RHS for join */
1221         Relids          syn_lefthand;   /* base relids syntactically within LHS */
1222         Relids          syn_righthand;  /* base relids syntactically within RHS */
1223         JoinType        jointype;               /* always INNER, LEFT, FULL, SEMI, or ANTI */
1224         bool            lhs_strict;             /* joinclause is strict for some LHS rel */
1225         bool            delay_upper_joins;              /* can't commute with upper RHS */
1226         List       *join_quals;         /* join quals, in implicit-AND list format */
1227 } SpecialJoinInfo;
1228
1229 /*
1230  * Append-relation info.
1231  *
1232  * When we expand an inheritable table or a UNION-ALL subselect into an
1233  * "append relation" (essentially, a list of child RTEs), we build an
1234  * AppendRelInfo for each child RTE.  The list of AppendRelInfos indicates
1235  * which child RTEs must be included when expanding the parent, and each
1236  * node carries information needed to translate Vars referencing the parent
1237  * into Vars referencing that child.
1238  *
1239  * These structs are kept in the PlannerInfo node's append_rel_list.
1240  * Note that we just throw all the structs into one list, and scan the
1241  * whole list when desiring to expand any one parent.  We could have used
1242  * a more complex data structure (eg, one list per parent), but this would
1243  * be harder to update during operations such as pulling up subqueries,
1244  * and not really any easier to scan.  Considering that typical queries
1245  * will not have many different append parents, it doesn't seem worthwhile
1246  * to complicate things.
1247  *
1248  * Note: after completion of the planner prep phase, any given RTE is an
1249  * append parent having entries in append_rel_list if and only if its
1250  * "inh" flag is set.  We clear "inh" for plain tables that turn out not
1251  * to have inheritance children, and (in an abuse of the original meaning
1252  * of the flag) we set "inh" for subquery RTEs that turn out to be
1253  * flattenable UNION ALL queries.  This lets us avoid useless searches
1254  * of append_rel_list.
1255  *
1256  * Note: the data structure assumes that append-rel members are single
1257  * baserels.  This is OK for inheritance, but it prevents us from pulling
1258  * up a UNION ALL member subquery if it contains a join.  While that could
1259  * be fixed with a more complex data structure, at present there's not much
1260  * point because no improvement in the plan could result.
1261  */
1262
1263 typedef struct AppendRelInfo
1264 {
1265         NodeTag         type;
1266
1267         /*
1268          * These fields uniquely identify this append relationship.  There can be
1269          * (in fact, always should be) multiple AppendRelInfos for the same
1270          * parent_relid, but never more than one per child_relid, since a given
1271          * RTE cannot be a child of more than one append parent.
1272          */
1273         Index           parent_relid;   /* RT index of append parent rel */
1274         Index           child_relid;    /* RT index of append child rel */
1275
1276         /*
1277          * For an inheritance appendrel, the parent and child are both regular
1278          * relations, and we store their rowtype OIDs here for use in translating
1279          * whole-row Vars.      For a UNION-ALL appendrel, the parent and child are
1280          * both subqueries with no named rowtype, and we store InvalidOid here.
1281          */
1282         Oid                     parent_reltype; /* OID of parent's composite type */
1283         Oid                     child_reltype;  /* OID of child's composite type */
1284
1285         /*
1286          * The N'th element of this list is a Var or expression representing the
1287          * child column corresponding to the N'th column of the parent. This is
1288          * used to translate Vars referencing the parent rel into references to
1289          * the child.  A list element is NULL if it corresponds to a dropped
1290          * column of the parent (this is only possible for inheritance cases, not
1291          * UNION ALL).  The list elements are always simple Vars for inheritance
1292          * cases, but can be arbitrary expressions in UNION ALL cases.
1293          *
1294          * Notice we only store entries for user columns (attno > 0).  Whole-row
1295          * Vars are special-cased, and system columns (attno < 0) need no special
1296          * translation since their attnos are the same for all tables.
1297          *
1298          * Caution: the Vars have varlevelsup = 0.      Be careful to adjust as needed
1299          * when copying into a subquery.
1300          */
1301         List       *translated_vars;    /* Expressions in the child's Vars */
1302
1303         /*
1304          * We store the parent table's OID here for inheritance, or InvalidOid for
1305          * UNION ALL.  This is only needed to help in generating error messages if
1306          * an attempt is made to reference a dropped parent column.
1307          */
1308         Oid                     parent_reloid;  /* OID of parent relation */
1309 } AppendRelInfo;
1310
1311 /*
1312  * For each distinct placeholder expression generated during planning, we
1313  * store a PlaceHolderInfo node in the PlannerInfo node's placeholder_list.
1314  * This stores info that is needed centrally rather than in each copy of the
1315  * PlaceHolderVar.      The phid fields identify which PlaceHolderInfo goes with
1316  * each PlaceHolderVar.  Note that phid is unique throughout a planner run,
1317  * not just within a query level --- this is so that we need not reassign ID's
1318  * when pulling a subquery into its parent.
1319  *
1320  * The idea is to evaluate the expression at (only) the ph_eval_at join level,
1321  * then allow it to bubble up like a Var until the ph_needed join level.
1322  * ph_needed has the same definition as attr_needed for a regular Var.
1323  *
1324  * We create a PlaceHolderInfo only after determining that the PlaceHolderVar
1325  * is actually referenced in the plan tree.
1326  */
1327
1328 typedef struct PlaceHolderInfo
1329 {
1330         NodeTag         type;
1331
1332         Index           phid;                   /* ID for PH (unique within planner run) */
1333         PlaceHolderVar *ph_var;         /* copy of PlaceHolderVar tree */
1334         Relids          ph_eval_at;             /* lowest level we can evaluate value at */
1335         Relids          ph_needed;              /* highest level the value is needed at */
1336         int32           ph_width;               /* estimated attribute width */
1337 } PlaceHolderInfo;
1338
1339 /*
1340  * glob->paramlist keeps track of the PARAM_EXEC slots that we have decided
1341  * we need for the query.  At runtime these slots are used to pass values
1342  * either down into subqueries (for outer references in subqueries) or up out
1343  * of subqueries (for the results of a subplan).  The n'th entry in the list
1344  * (n counts from 0) corresponds to Param->paramid = n.
1345  *
1346  * Each paramlist item shows the absolute query level it is associated with,
1347  * where the outermost query is level 1 and nested subqueries have higher
1348  * numbers.  The item the parameter slot represents can be one of three kinds:
1349  *
1350  * A Var: the slot represents a variable of that level that must be passed
1351  * down because subqueries have outer references to it.  The varlevelsup
1352  * value in the Var will always be zero.
1353  *
1354  * An Aggref (with an expression tree representing its argument): the slot
1355  * represents an aggregate expression that is an outer reference for some
1356  * subquery.  The Aggref itself has agglevelsup = 0, and its argument tree
1357  * is adjusted to match in level.
1358  *
1359  * A Param: the slot holds the result of a subplan (it is a setParam item
1360  * for that subplan).  The absolute level shown for such items corresponds
1361  * to the parent query of the subplan.
1362  *
1363  * Note: we detect duplicate Var parameters and coalesce them into one slot,
1364  * but we do not do this for Aggref or Param slots.
1365  */
1366 typedef struct PlannerParamItem
1367 {
1368         NodeTag         type;
1369
1370         Node       *item;                       /* the Var, Aggref, or Param */
1371         Index           abslevel;               /* its absolute query level */
1372 } PlannerParamItem;
1373
1374 #endif   /* RELATION_H */