本文简单介绍了PG解析查询语句后生成的解析树Parsetree的详细结构。词法和语法解析是执行SQL的第一步，解析树Parsetree是后续查询重写优化、生成计划等步骤的输入信息。

一、解析树结构

查询语句：

testdb=# select * from (testdb(# select t_dwxx.dwmc,t_grxx.grbh,t_grxx.xm,t_jfxx.ny,t_jfxx.jetestdb(# from t_dwxx inner join t_grxx on t_dwxx.dwbh = t_grxx.dwbhtestdb(# inner join t_jfxx on t_grxx.grbh = t_jfxx.grbhtestdb(# where t_dwxx.dwbh IN ('1001')testdb(# union alltestdb(# select t_dwxx.dwmc,t_grxx.grbh,t_grxx.xm,t_jfxx.ny,t_jfxx.jetestdb(# from t_dwxx inner join t_grxx on t_dwxx.dwbh = t_grxx.dwbhtestdb(# inner join t_jfxx on t_grxx.grbh = t_jfxx.grbhtestdb(# where t_dwxx.dwbh IN ('1002') testdb(# ) as rettestdb-# order by ret.grbhtestdb-# limit 4;

跟踪分析：

(gdb) b exec_simple_queryBreakpoint 1 at 0x84cad8: file postgres.c, line 893.(gdb) cContinuing.Breakpoint 1, exec_simple_query (    query_string=0x1641ef0 "select * from (\nselect t_dwxx.dwmc,t_grxx.grbh,t_grxx.xm,t_jfxx.ny,t_jfxx.je\nfrom t_dwxx inner join t_grxx on t_dwxx.dwbh = t_grxx.dwbh\ninner join t_jfxx on t_grxx.grbh = t_jfxx.grbh\nwhere t_dwxx.dwbh"...) at postgres.c:893944     parsetree_list = pg_parse_query(query_string);(gdb) 947     if (check_log_statement(parsetree_list))#解析树中只有一个元素(gdb) p *parsetree_list$2 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1667180, tail = 0x1667180}(gdb) p *(Node *)(parsetree_list->head.data->ptr_value) #获得List中的节点类型$3 = {type = T_RawStmt}(gdb) p *(RawStmt *)(parsetree_list->head.data->ptr_value)$4 = {type = T_RawStmt, stmt = 0x1666df0, stmt_location = 0, stmt_len = 455}(gdb) p *(((RawStmt *)(parsetree_list->head.data->ptr_value))->stmt) #获得实际的stmt类型$5 = {type = T_SelectStmt}(gdb) set $stmt=(SelectStmt *)(((RawStmt *)(parsetree_list->head.data->ptr_value))->stmt) #设置临时变量(gdb) p *$stmt$6 = {type = T_SelectStmt, distinctClause = 0x0, intoClause = 0x0, targetList = 0x1642ba0,   fromClause = 0x1666dc0, whereClause = 0x0, groupClause = 0x0, havingClause = 0x0, windowClause = 0x0,   valuesLists = 0x0, sortClause = 0x1667080, limitOffset = 0x0, limitCount = 0x16670b0, lockingClause = 0x0,   withClause = 0x0, op = SETOP_NONE, all = false, larg = 0x0, rarg = 0x0}#op = SETOP_NONE,集合操作为NONE,只有一个SelectStmt,因此larg&rarg(类型为SelectStmt)为NULL#------------------->targetList (gdb) p *($stmt->targetList)$7 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1642b80, tail = 0x1642b80}(gdb) p *(Node *)($stmt->targetList->head.data->ptr_value)$8 = {type = T_ResTarget}(gdb) set $restarget=(ResTarget *)($stmt->targetList->head.data->ptr_value)(gdb) p *$restarget->val$9 = {type = T_ColumnRef}(gdb) p *(ColumnRef *)$restarget->val$10 = {type = T_ColumnRef, fields = 0x1642b00, location = 7}(gdb) p *((ColumnRef *)$restarget->val)->fields$11 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1642ae0, tail = 0x1642ae0}(gdb) p *(Node *)(((ColumnRef *)$restarget->val)->fields)->head.data->ptr_value$12 = {type = T_A_Star}#实际类型是A_Star,即"*"(gdb) p *(A_Star *)(((ColumnRef *)$restarget->val)->fields)->head.data->ptr_value$14 = {type = T_A_Star}#------------------->fromClause (gdb) p *$stmt->fromClause{type = T_List, length = 1, head = 0x1666da0, tail = 0x1666da0}(gdb) p *(Node *)($stmt->fromClause->head.data->ptr_value)$15 = {type = T_RangeSubselect} #实际类型是范围子查询RangeSubselect(gdb) set $fromclause=(RangeSubselect *)($stmt->fromClause->head.data->ptr_value)(gdb) p *$fromclause$16 = {type = T_RangeSubselect, lateral = false, subquery = 0x1666c18, alias = 0x1666d40}(gdb) p *($fromclause->subquery) #subquery,子查询是SelectStmt类型的节点$17 = {type = T_SelectStmt}(gdb) p *($fromclause->alias) #alias,别名,实际值是字符串ret$18 = {type = T_Alias, aliasname = 0x1666d28 "ret", colnames = 0x0}#查看子查询结构体信息#集合操作是SETOP_UNION,并∪操作,并操作的子查询在larg和rarg中(gdb) p *(SelectStmt *)($fromclause->subquery)$20 = {type = T_SelectStmt, distinctClause = 0x0, intoClause = 0x0, targetList = 0x0, fromClause = 0x0,   whereClause = 0x0, groupClause = 0x0, havingClause = 0x0, windowClause = 0x0, valuesLists = 0x0,   sortClause = 0x0, limitOffset = 0x0, limitCount = 0x0, lockingClause = 0x0, withClause = 0x0,   op = SETOP_UNION, all = true, larg = 0x1665818, rarg = 0x1666b08}#--->larg,左树节点(gdb)  p *((SelectStmt *)($fromclause->subquery))->larg$21 = {type = T_SelectStmt, distinctClause = 0x0, intoClause = 0x0, targetList = 0x1642d50,   fromClause = 0x1643b38, whereClause = 0x1643d10, groupClause = 0x0, havingClause = 0x0, windowClause = 0x0,   valuesLists = 0x0, sortClause = 0x0, limitOffset = 0x0, limitCount = 0x0, lockingClause = 0x0,   withClause = 0x0, op = SETOP_NONE, all = false, larg = 0x0, rarg = 0x0}(gdb) set $subquerylarg=((SelectStmt *)($fromclause->subquery))->larg#->targetList(gdb) p *$subquerylarg->targetList$25 = {type = T_List, length = 5, head = 0x1642d30, tail = 0x1643360}(gdb) p *(Node *)($subquerylarg->targetList->head.data->ptr_value)$26 = {type = T_ResTarget}(gdb) set $subvar=(ResTarget *)($subquerylarg->targetList->head.data->ptr_value)(gdb) p *$subvar {type = T_ResTarget, name = 0x0, indirection = 0x0, val = 0x1642c70, location = 23}(gdb) p *($subvar->val)$29 = {type = T_ColumnRef}(gdb) p *(ColumnRef *)($subvar->val)$30 = {type = T_ColumnRef, fields = 0x1642c40, location = 23}(gdb) p *(Node *)(((ColumnRef *)($subvar->val))->fields)->head.data->ptr_value$33 = {type = T_String}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)($subvar->val))->fields)->head.data->ptr_value$34 = {type = T_String, val = {ival = 23342032, str = 0x1642bd0 "t_dwxx"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)($subvar->val))->fields)->tail.data->ptr_value$36 = {type = T_String, val = {ival = 23342056, str = 0x1642be8 "dwmc"}}#->fromClause(gdb) p *($subquerylarg->fromClause)$37 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1643b18, tail = 0x1643b18}(gdb) p *(Node *)(($subquerylarg->fromClause)->head.data->ptr_value)$38 = {type = T_JoinExpr}(gdb) p *(JoinExpr *)(($subquerylarg->fromClause)->head.data->ptr_value)$39 = {type = T_JoinExpr, jointype = JOIN_INNER, isNatural = false, larg = 0x1643730, rarg = 0x1643798,   usingClause = 0x0, quals = 0x1643a08, alias = 0x0, rtindex = 0}(gdb) set $joinexpr=(JoinExpr *)(($subquerylarg->fromClause)->head.data->ptr_value)(gdb) p *($joinexpr->larg)$41 = {type = T_JoinExpr}(gdb) p *(JoinExpr *)($joinexpr->larg)$42 = {type = T_JoinExpr, jointype = JOIN_INNER, isNatural = false, larg = 0x1643398, rarg = 0x1643400,   usingClause = 0x0, quals = 0x1643670, alias = 0x0, rtindex = 0}(gdb) p *((JoinExpr *)($joinexpr->larg))->larg$43 = {type = T_RangeVar}(gdb) p *(RangeVar *)((JoinExpr *)($joinexpr->larg))->larg$44 = {type = T_RangeVar, catalogname = 0x0, schemaname = 0x0, relname = 0x1643380 "t_dwxx", inh = true,   relpersistence = 112 'p', alias = 0x0, location = 82}(gdb) p *((JoinExpr *)($joinexpr->larg))->rarg$45 = {type = T_RangeVar}(gdb) p *(RangeVar *)((JoinExpr *)($joinexpr->larg))->rarg$46 = {type = T_RangeVar, catalogname = 0x0, schemaname = 0x0, relname = 0x16433e8 "t_grxx", inh = true,   relpersistence = 112 'p', alias = 0x0, location = 100}(gdb) set $expr=(A_Expr *)((JoinExpr *)($joinexpr->larg))->quals(gdb) p *(Value *) $expr->name->head->data.ptr_value{type = T_String, val = {ival = 11157870, str = 0xaa416e "="}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->lexpr)->fields->head->data.ptr_value){type = T_String, val = {ival = 23344208, str = 0x1643450 "t_dwxx"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->lexpr)->fields->tail->data.ptr_value){type = T_String, val = {ival = 23344232, str = 0x1643468 "dwbh"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->rexpr)->fields->head->data.ptr_value) {type = T_String, val = {ival = 23344480, str = 0x1643560 "t_grxx"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->rexpr)->fields->tail->data.ptr_value){type = T_String, val = {ival = 23344504, str = 0x1643578 "dwbh"}}(gdb) p *($joinexpr->rarg)$47 = {type = T_RangeVar}(gdb) p *(RangeVar *)($joinexpr->rarg)$48 = {type = T_RangeVar, catalogname = 0x0, schemaname = 0x0, relname = 0x1643780 "t_jfxx", inh = true,   relpersistence = 112 'p', alias = 0x0, location = 147}(gdb) p *($joinexpr->quals)$49 = {type = T_A_Expr}(gdb) p *(A_Expr *)($joinexpr->quals)$51 = {type = T_A_Expr, kind = AEXPR_OP, name = 0x1643a98, lexpr = 0x1643888, rexpr = 0x1643998,   location = 169}(gdb) (gdb) p *((A_Expr *)($joinexpr->quals))->name$52 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1643a78, tail = 0x1643a78}(gdb) set $expr=(A_Expr *)($joinexpr->quals)(gdb) p *(Node *)($expr->name->head.data->ptr_value)$53 = {type = T_String}(gdb) p *(Value *)($expr->name->head.data->ptr_value)$54 = {type = T_String, val = {ival = 11157870, str = 0xaa416e "="}}(gdb) p *($expr->lexpr)$55 = {type = T_ColumnRef}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->lexpr)->fields->head->data.ptr_value)$56 = {type = T_String, val = {ival = 23345128, str = 0x16437e8 "t_grxx"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->lexpr)->fields->tail->data.ptr_value)$57 = {type = T_String, val = {ival = 23345152, str = 0x1643800 "grbh"}}(gdb) p *($expr->rexpr)$58 = {type = T_ColumnRef}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->rexpr)->fields->head->data.ptr_value)$59 = {type = T_String, val = {ival = 23345400, str = 0x16438f8 "t_jfxx"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$expr->rexpr)->fields->tail->data.ptr_value)$60 = {type = T_String, val = {ival = 23345424, str = 0x1643910 "grbh"}}#--->rarg,右树节点#参见larg#------------------->sortClause (gdb) p *$stmt->sortClause$67 = {type = T_List, length = 1, head = 0x1667060, tail = 0x1667060}(gdb) p *(Node *)$stmt->sortClause->head.data->ptr_value$69 = {type = T_SortBy}(gdb) p *(SortBy *)$stmt->sortClause->head.data->ptr_value$70 = {type = T_SortBy, node = 0x1666fa0, sortby_dir = SORTBY_DEFAULT, sortby_nulls = SORTBY_NULLS_DEFAULT,   useOp = 0x0, location = -1}(gdb) p *(SortBy *)$stmt->sortClause->head.data->ptr_value$71 = {type = T_SortBy, node = 0x1666fa0, sortby_dir = SORTBY_DEFAULT, sortby_nulls = SORTBY_NULLS_DEFAULT,   useOp = 0x0, location = -1}(gdb) set $sortby=(SortBy *)$stmt->sortClause->head.data->ptr_value(gdb) p *$sortby->node$72 = {type = T_ColumnRef}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$sortby->node)->fields->head->data.ptr_value)$74 = {type = T_String, val = {ival = 23490304, str = 0x1666f00 "ret"}}(gdb) p *(Value *)(((ColumnRef *)$sortby->node)->fields->head->next.data.ptr_value)$75 = {type = T_String, val = {ival = 23490328, str = 0x1666f18 "grbh"}}#------------------->limitCount (gdb)  p *$stmt->limitCount$78 = {type = T_A_Const}(gdb)  p *(A_Const *)$stmt->limitCount$79 = {type = T_A_Const, val = {type = T_Integer, val = {ival = 4, str = 0x4 
     
      }},   location = 454}
     

最终的解析树如下图所示:

二、数据结构

1、SelectStmt

/* ----------------------  *      Select Statement  *  * A "simple" SELECT is represented in the output of gram.y by a single  * SelectStmt node; so is a VALUES construct.  A query containing set  * operators (UNION, INTERSECT, EXCEPT) is represented by a tree of SelectStmt  * nodes, in which the leaf nodes are component SELECTs and the internal nodes  * represent UNION, INTERSECT, or EXCEPT operators.  Using the same node  * type for both leaf and internal nodes allows gram.y to stick ORDER BY,  * LIMIT, etc, clause values into a SELECT statement without worrying  * whether it is a simple or compound SELECT.  * ----------------------  */ typedef enum SetOperation {     SETOP_NONE = 0,     SETOP_UNION,     SETOP_INTERSECT,     SETOP_EXCEPT } SetOperation;  typedef struct SelectStmt {     NodeTag     type;      /*      * These fields are used only in "leaf" SelectStmts.      */     List       *distinctClause; /* NULL, list of DISTINCT ON exprs, or                                  * lcons(NIL,NIL) for all (SELECT DISTINCT) */     IntoClause *intoClause;     /* target for SELECT INTO */     List       *targetList;     /* the target list (of ResTarget) */     List       *fromClause;     /* the FROM clause */     Node       *whereClause;    /* WHERE qualification */     List       *groupClause;    /* GROUP BY clauses */     Node       *havingClause;   /* HAVING conditional-expression */     List       *windowClause;   /* WINDOW window_name AS (...), ... */      /*      * In a "leaf" node representing a VALUES list, the above fields are all      * null, and instead this field is set.  Note that the elements of the      * sublists are just expressions, without ResTarget decoration. Also note      * that a list element can be DEFAULT (represented as a SetToDefault      * node), regardless of the context of the VALUES list. It's up to parse      * analysis to reject that where not valid.      */     List       *valuesLists;    /* untransformed list of expression lists */      /*      * These fields are used in both "leaf" SelectStmts and upper-level      * SelectStmts.      */     List       *sortClause;     /* sort clause (a list of SortBy's) */     Node       *limitOffset;    /* # of result tuples to skip */     Node       *limitCount;     /* # of result tuples to return */     List       *lockingClause;  /* FOR UPDATE (list of LockingClause's) */     WithClause *withClause;     /* WITH clause */      /*      * These fields are used only in upper-level SelectStmts.      */     SetOperation op;            /* type of set op */     bool        all;            /* ALL specified? */     struct SelectStmt *larg;    /* left child */     struct SelectStmt *rarg;    /* right child */     /* Eventually add fields for CORRESPONDING spec here */ } SelectStmt;

2、RangeSubselect

 /*  * RangeSubselect - subquery appearing in a FROM clause  */ typedef struct RangeSubselect {     NodeTag     type;     bool        lateral;        /* does it have LATERAL prefix? */     Node       *subquery;       /* the untransformed sub-select clause */     Alias      *alias;          /* table alias & optional column aliases */ } RangeSubselect;

3、Alias

/*  * Alias -  *    specifies an alias for a range variable; the alias might also  *    specify renaming of columns within the table.  *  * Note: colnames is a list of Value nodes (always strings).  In Alias structs  * associated with RTEs, there may be entries corresponding to dropped  * columns; these are normally empty strings ("").  See parsenodes.h for info.  */ typedef struct Alias {     NodeTag     type;     char       *aliasname;      /* aliased rel name (never qualified) */     List       *colnames;       /* optional list of column aliases */ } Alias;

4、ResTarget

 /*  * ResTarget -  *    result target (used in target list of pre-transformed parse trees)  *  * In a SELECT target list, 'name' is the column label from an  * 'AS ColumnLabel' clause, or NULL if there was none, and 'val' is the  * value expression itself.  The 'indirection' field is not used.  *  * INSERT uses ResTarget in its target-column-names list.  Here, 'name' is  * the name of the destination column, 'indirection' stores any subscripts  * attached to the destination, and 'val' is not used.  *  * In an UPDATE target list, 'name' is the name of the destination column,  * 'indirection' stores any subscripts attached to the destination, and  * 'val' is the expression to assign.  *  * See A_Indirection for more info about what can appear in 'indirection'.  */ typedef struct ResTarget {     NodeTag     type;     char       *name;           /* column name or NULL */     List       *indirection;    /* subscripts, field names, and '*', or NIL */     Node       *val;            /* the value expression to compute or assign */     int         location;       /* token location, or -1 if unknown */ } ResTarget;

5、FromExpr

 /*----------  * FromExpr - represents a FROM ... WHERE ... construct  *  * This is both more flexible than a JoinExpr (it can have any number of  * children, including zero) and less so --- we don't need to deal with  * aliases and so on.  The output column set is implicitly just the union  * of the outputs of the children.  *----------  */ typedef struct FromExpr {     NodeTag     type;     List       *fromlist;       /* List of join subtrees */     Node       *quals;          /* qualifiers on join, if any */ } FromExpr;

6、JoinExpr

 /*----------  * JoinExpr - for SQL JOIN expressions  *  * isNatural, usingClause, and quals are interdependent.  The user can write  * only one of NATURAL, USING(), or ON() (this is enforced by the grammar).  * If he writes NATURAL then parse analysis generates the equivalent USING()  * list, and from that fills in "quals" with the right equality comparisons.  * If he writes USING() then "quals" is filled with equality comparisons.  * If he writes ON() then only "quals" is set.  Note that NATURAL/USING  * are not equivalent to ON() since they also affect the output column list.  *  * alias is an Alias node representing the AS alias-clause attached to the  * join expression, or NULL if no clause.  NB: presence or absence of the  * alias has a critical impact on semantics, because a join with an alias  * restricts visibility of the tables/columns inside it.  *  * During parse analysis, an RTE is created for the Join, and its index  * is filled into rtindex.  This RTE is present mainly so that Vars can  * be created that refer to the outputs of the join.  The planner sometimes  * generates JoinExprs internally; these can have rtindex = 0 if there are  * no join alias variables referencing such joins.  *----------  */ typedef struct JoinExpr {     NodeTag     type;     JoinType    jointype;       /* type of join */     bool        isNatural;      /* Natural join? Will need to shape table */     Node       *larg;           /* left subtree */     Node       *rarg;           /* right subtree */     List       *usingClause;    /* USING clause, if any (list of String) */     Node       *quals;          /* qualifiers on join, if any */     Alias      *alias;          /* user-written alias clause, if any */     int         rtindex;        /* RT index assigned for join, or 0 */ } JoinExpr;

7、RangeVar

 /*  * RangeVar - range variable, used in FROM clauses  *  * Also used to represent table names in utility statements; there, the alias  * field is not used, and inh tells whether to apply the operation  * recursively to child tables.  In some contexts it is also useful to carry  * a TEMP table indication here.  */ typedef struct RangeVar {     NodeTag     type;     char       *catalogname;    /* the catalog (database) name, or NULL */     char       *schemaname;     /* the schema name, or NULL */     char       *relname;        /* the relation/sequence name */     bool        inh;            /* expand rel by inheritance? recursively act                                  * on children? */     char        relpersistence; /* see RELPERSISTENCE_* in pg_class.h */     Alias      *alias;          /* table alias & optional column aliases */     int         location;       /* token location, or -1 if unknown */ } RangeVar;

8、ColumnRef

 /*  * ColumnRef - specifies a reference to a column, or possibly a whole tuple  *  * The "fields" list must be nonempty.  It can contain string Value nodes  * (representing names) and A_Star nodes (representing occurrence of a '*').  * Currently, A_Star must appear only as the last list element --- the grammar  * is responsible for enforcing this!  *  * Note: any array subscripting or selection of fields from composite columns  * is represented by an A_Indirection node above the ColumnRef.  However,  * for simplicity in the normal case, initial field selection from a table  * name is represented within ColumnRef and not by adding A_Indirection.  */ typedef struct ColumnRef {     NodeTag     type;     List       *fields;         /* field names (Value strings) or A_Star */     int         location;       /* token location, or -1 if unknown */ } ColumnRef;

三、小结

1、解析树：通过跟踪分析源码，分析解析树Parsetree的结构；

2、其他数据结构：SelectSmt、RangeSubselect、JoinExpr等数据结构。