Hive优化器原理与源码解析系列--优化规则HiveIntersectMergeRule(十九)

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背景

优化规则HiveIntersectMergeRule

• matches方法逻辑详解
• onMatch方法逻辑详解

总结

背景

这篇文章来讲优化规则HiveIntersectMergeRule，主要功能是把多个Intersect操作合并为一个Intersect操作。具体逻辑是把多个Intersect子输入RelNode收集到一个RelNode列表inputs中，使inputs作为子输入创建一个新Intersetc操作对象，这样就把多个Intersect操作合并为一个Intersec操作。

HiveIntersect是对Calcite框架中一操作RelNode关系表达式Intersect操作继承实现，Hive 2.3开始SQL中支持Intersect语法和操作。

先介绍一下Intersect，返回其输入行的交集的关系表达式。如果“all”为true，则执行“multiset intersection” 含有重复项；否则，执行“set set intersection”表示结果中没有重复项。

此优化规则转换操作树形如下：

把两个Interset操作连接的T1，T2和T3，合并为一个Intersect操作。

优化规则HiveIntersectMergeRule

1）matches方法逻辑详解

matches方法返回此规则Rule是否可能与给定的操作数operands匹配，但是此方法的任何实现都可以给出误报，也就是说虽然规则与操作数匹配，但随后具OnMatch（ReloptRuleCall）而不生成任何后续任务。

判断由RelOptCall调用的优化规则Rule是否与输入参数RelNode关系表达式匹配，即此优化规则Rule能否应用到一个RelNode关系表达式树上。但此matches方法是继承自父类方法，默认返回true。

public boolean matches(RelOptRuleCall call) {  
  return true;
}

2）onMatch方法逻辑详解

接收有关一条规则匹配的通知。同时此方法被调用，call.rels保存了与规则Rule的操作数Operands匹配上的关系表达式RelNode集合；call.rels[0]是根表达式。通常一条规则Rule会检查这些节点是否有效匹配，创建一个新表达式RelNode（等价的）然后调用RelOptRuleCall.transformTo(org.apache.calcite.rel.RelNode, java.util.Map<org.apache.calcite.rel.RelNode, org.apache.calcite.rel.RelNode>)注册表达式。而RelOptRuleCall用一系列RelNode关系表达式集合作为参数，对RelOptRule优化规则的调用。

根Root RelNode是call.rel(0)获取的HiveIntersect对象。

满足条件的情况一：

左侧T1分支为call.rel(1),右侧分支为call.rel(2)为bottomHiveIntersect

满足条件的情况二：

左侧分支为call.rel(1)为bottomHiveIntersect，右侧侧T3分支为call.rel(2)

因操作树的形状不同或Intersect操作位置不同来确定底部Interset操作符的位置。

 final HiveIntersect topHiveIntersect = call.rel(0);
  final HiveIntersect bottomHiveIntersect;
  if (call.rel(2) instanceof HiveIntersect) {//对应的上图情况一
    bottomHiveIntersect = call.rel(2);
  } else if (call.rel(1) instanceof HiveIntersect) {//对应上图情况二
    bottomHiveIntersect = call.rel(1);
  } else {
    return;
  }

如果顶部top是distinct去重复的，不管底部bottom是all还是distinct都能合并，如果顶部top是all，那底部bottom也是all才能合并，否则退出优化。

boolean all = topHiveIntersect.all;
if (all && !bottomHiveIntersect.all) {
  return;
}

把多个Intersect输入存储到inputs输入RelNode列表中，针对操作树形状不同，又分两种情况，如下：

• 对应上述情况一，即根RelNode右侧分支call.rel(2)为HiveIntersect对象，把topHiveIntersect.getInput(0)左侧第一个元素即T1添加到inputs输入列表。
• 对应上述情况二，把左侧HiveIntersectd对象的所有输入加入inputs列表，并把topHiveIntersect.getInputs()顶部输入除了第一个元素外，都加入到inputs列表即T3。

List<RelNode> inputs = new ArrayList<>();
if (call.rel(2) instanceof HiveIntersect) {
  inputs.add(topHiveIntersect.getInput(0));//左侧第一个元素
  inputs.addAll(bottomHiveIntersect.getInputs());//底部Intersect所有输入
} else {//如果call.rel(1)为HiveIntersect
  inputs.addAll(bottomHiveIntersect.getInputs());
  inputs.addAll(Util.skip(topHiveIntersect.getInputs()));//除了顶层topHiveIntersect的第一个元素外，都添加到inputs列表
}
//把多个Intersece所有输入RelNode作为一个InterSect的输入
HiveIntersect newIntersect = (HiveIntersect) topHiveIntersect.copy(
    topHiveIntersect.getTraitSet(), inputs, all);
call.transformTo(newIntersect);//进行优化转换

最后，把上述多个Intersect输入子RelNode收集到Inputs的RelNode列表，使其作为输入RelNode集合来创建一个新Intersect操作对象，相当于将多个Intersect操作合并为一个Intersect操作等价变换。

总结

优化规则HiveIntersectMergeRule，把多个Intersect的子输入RelNode进行收集，使用这些子输入RelNode集合作为输入创建一个新的Intersect操作，把多个Intersect操作合并为一个Intersect操作。