PostgreSQL技术内幕16：一次完整查询流程串联调试

0.简介

本文主要介绍PG调试方法和PG服务端收到一条SQL后的完整执行流程，对前面各个模块做一个在代码层面的串联（从架构层面协作关系在前面文章已有介绍），后续对PG再继续分析相关功能，有此文章可以更好对应代码中的位置。

1.调试方式

调试方式主要用到gdb：

1）启动PG服务，并获取其pid，获取方式有以下三种，其中真正要调试的进程需要psql连接后才会出现，即pid为108的进程。

#第一种，直接使用ps -ef
ps -ef | grep postgre
#第二种，使用pidof 但是只能看到所有的id
pidof postgres
#第三种，使用sql语句
select pg_backend_pid();

2） 附加到进程

gdb -p 108
#不实际查询，执行简单语句，可以在如下函数打断点
b ExecResult

2.调试流程

执行如下简单语句

select 1;

命中断点后查看堆栈如下：

下面对堆栈过程中的函数来做一些简单说明，从初始的main函数开始：

1）main.c:其中关键的内容有MemoryContextInit（初始化内存管理上下文），set_pglocale_pgservice（根据环境变量设置相应信息），根据参数走到不同的启动模式，本次启动是走到了main.c:228，即PostmasterMain函数。

2）postmaster.c:PostmasterMain函数：初始化内存管理上下文，初始化配置，信号处理，监听socket。进入ServerLoop函数，ServerLoop：循环监听连接请求，有的话fork一个进程去处理，即调用BackendStartup函数，其主要是做一些初始化工作；之后会调用BackRun函数，负责参数信息的初始化和调用PostgresMain函数。

3）postgres.c:PostgresMain函数：初始化环境和参数，设置信号处理函数和其他参数，建立内存上下文，设置share buffer等；然后进入处理循环，循环监听请求（交互过程可以参考通讯协议模块）并处理。exec_simple_query函数：判断语句是简单查询语句会走该部分，其会做一些查询编译和查询执行并返回结果（可以参考查询编译和执行器文章内容）。

4）pquery.c:查询部分，PortalRun函数：查询的入口，负责一个或者一组的查询；PortalRunSelect函数：只能执行简单的查询；然后执行ExecutorRun()函数。

5）execMain.c:该文件就是执行器章节所说的四个函数：ExecutorStart() ExecutorRun() ExecutorFinish() ExecutorEnd()，

ExecutorRun函数：真正执行查询语句，调用standard_ExecutorRun()函数，standard_ExecutorRun函数会调用ExecutePlan()函数，去执行查询计划。

6）execProcnode.c：提供查询计划的调度函数并返回结果元组。

3.总结

以上，就对PG一次简单查询流程的调试做了简要说明，从进程启动，到交互协议，再到查询编译，查询计划执行，节点调度和结果返回进行了代码层级的说明，该查询不涉及元组读取，也就是存储引擎部分和事务部分，这两部分穿插在整体流程的一些判断中，可以根据其功能向流程内对应。