对于开发工程师而言，SQL是一种基础语言，也是加持数据存储和管理的重要组成部分。当我们面对复杂的SQL查询时，有时候会感到困惑：为什么这个查询如此缓慢，应该如何优化它？解决这些问题中的关键在于找到查询计划。这时候，我们就需要用到sqlexplain，一种能够帮助我们可视化查询计划并提出优化建议的工具。

一、sqlexplain 是什么？

Sqlexplain是一个分析postgresql查询计划的工具。当PostgreSQL接收到查询请求时，它将找到最优查询方案并执行。在这个过程中会经历多个步骤，例如解释应用程序的查询查询，解析所需表和索引的方式等等。Sqlexplain能够将这个执行的过程可视化，从而使查询优化变得容易。 Sqlexplain不仅仅支持基本的查询计划。它也支持自定义函数，外部模块，以及其他PostgreSQL特性的计划。它具有多种输出格式，包括文本，图象和JSON格式，使它易于与不同的工具和平台进行集成。

二、如何使用sqlexplain

使用sqlexplain，我们需要对它进行配置。为此，需要先安装postgresql扩展模块pg_query_plan。然后，我们可以通过以下步骤来使用sqlexplain：

   $psql
   \o explain.txt
   explain select * from mytable where column1 = 'value';
   \q

第一行，我们使用$psql命令进入PostgreSQL的命令行程序，接着我们通过\o命令将输出结果发送到explain.txt文件中。接下来，我们输入要分析的SQL查询语句（这里的语句是select * from mytable where column1 = 'value';）。最后通过输入\q命令来退出$psql环境。执行完这一步骤后，我们将得到如下内容的查询计划:

                                        QUERY PLAN
------------------------------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on mytable  (cost=540.80..570.55 rows=20 width=258)
   Recheck Cond: (column1 = 'value'::text)
   ->  Bitmap Index Scan on mytable_column1_index  (cost=0.00..540.80 rows=20 width=0)
         Index Cond: (column1 = 'value'::text)

使用sqlexplain输出的结果相对晦涩难懂。但是，当我们在图形UI中浏览结果时，就会看到易于理解的图表，并且也可以进行交互原图形分析。

三、如何优化查询计划

对于复杂的查询语句，优化查询计划是一个最有效的方法来提高它的性能。通过使用sqlexplain，我们可以找到慢查询的根源，然后进行优化。以下是一些常见的优化建议：

1. 选择正确的索引

在查询计划中，我们可以看到PostgreSQL如何选择索引来服务于查询。如果他不使用索引，就意味着查询可能不是最优的。通过sqlexplain，我们可以看到它使用了哪些索引。但是，我们需要自己去确认每一个索引的选择是否正确。一些指导原则包括：

使用简单的选择条件，比如使用相等关系，而非对查询进行函数计算
避免使用不必要的列索引
使用多列索引

2. 分析重复的子查询

当查询中包含子查询时，这些子查询可能会重复执行，导致性能下降。通过sqlexplain，我们可以确定是否存在重复查询，并且通过将结果保存到一个临时表中，然后在多个查询之间共享这个临时表来解决这个问题。

3. 降低内部排序和哈希的代价

PostgreSQL支持内部排序和哈希计算，这在某些情况下会带来性能代价。通过sqlexplain，我们可以找到排序或哈希的代价较高的查询计划，然后尝试降低这个代价。例如，可以使用更小的排序内存或者使用哈希连接而非排序算法。

四、总结

Sqlexplain是一个非常有用的工具，它可以帮助我们理解查询计划以及找到慢查询的根源。通过对查询计划的优化，我们可以提高应用性能并且避免不必要的瓶颈。在实际的生产环境中应用sqlexplain可以帮助我们更加高效地开发维护应用程序。

深入了解sqlexplain