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   2 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /><title>14.3. Controlling the Planner with Explicit JOIN Clauses</title><link rel="stylesheet" type="text/css" href="stylesheet.css" /><link rev="made" href="pgsql-docs@lists.postgresql.org" /><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets Vsnapshot" /><link rel="prev" href="planner-stats.html" title="14.2. Statistics Used by the Planner" /><link rel="next" href="populate.html" title="14.4. Populating a Database" /></head><body id="docContent" class="container-fluid col-10"><div class="navheader"><table width="100%" summary="Navigation header"><tr><th colspan="5" align="center">14.3. Controlling the Planner with Explicit <code class="literal">JOIN</code> Clauses</th></tr><tr><td width="10%" align="left"><a accesskey="p" href="planner-stats.html" title="14.2. Statistics Used by the Planner">Prev</a> </td><td width="10%" align="left"><a accesskey="u" href="performance-tips.html" title="Chapter 14. Performance Tips">Up</a></td><th width="60%" align="center">Chapter 14. Performance Tips</th><td width="10%" align="right"><a accesskey="h" href="index.html" title="PostgreSQL 18.0 Documentation">Home</a></td><td width="10%" align="right"> <a accesskey="n" href="populate.html" title="14.4. Populating a Database">Next</a></td></tr></table><hr /></div><div class="sect1" id="EXPLICIT-JOINS"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both">14.3. Controlling the Planner with Explicit <code class="literal">JOIN</code> Clauses <a href="#EXPLICIT-JOINS" class="id_link">#</a></h2></div></div></div><a id="id-1.5.13.6.2" class="indexterm"></a><p>
   3    It is possible
   4    to control the query planner to some extent by using the explicit <code class="literal">JOIN</code>
   5    syntax.  To see why this matters, we first need some background.
   6   </p><p>
   7    In a simple join query, such as:
   8 </p><pre class="programlisting">
   9 SELECT * FROM a, b, c WHERE a.id = b.id AND b.ref = c.id;
  10 </pre><p>
  11    the planner is free to join the given tables in any order.  For
  12    example, it could generate a query plan that joins A to B, using
  13    the <code class="literal">WHERE</code> condition <code class="literal">a.id = b.id</code>, and then
  14    joins C to this joined table, using the other <code class="literal">WHERE</code>
  15    condition.  Or it could join B to C and then join A to that result.
  16    Or it could join A to C and then join them with B — but that
  17    would be inefficient, since the full Cartesian product of A and C
  18    would have to be formed, there being no applicable condition in the
  19    <code class="literal">WHERE</code> clause to allow optimization of the join.  (All
  20    joins in the <span class="productname">PostgreSQL</span> executor happen
  21    between two input tables, so it's necessary to build up the result
  22    in one or another of these fashions.)  The important point is that
  23    these different join possibilities give semantically equivalent
  24    results but might have hugely different execution costs.  Therefore,
  25    the planner will explore all of them to try to find the most
  26    efficient query plan.
  27   </p><p>
  28    When a query only involves two or three tables, there aren't many join
  29    orders to worry about.  But the number of possible join orders grows
  30    exponentially as the number of tables expands.  Beyond ten or so input
  31    tables it's no longer practical to do an exhaustive search of all the
  32    possibilities, and even for six or seven tables planning might take an
  33    annoyingly long time.  When there are too many input tables, the
  34    <span class="productname">PostgreSQL</span> planner will switch from exhaustive
  35    search to a <em class="firstterm">genetic</em> probabilistic search
  36    through a limited number of possibilities.  (The switch-over threshold is
  37    set by the <a class="xref" href="runtime-config-query.html#GUC-GEQO-THRESHOLD">geqo_threshold</a> run-time
  38    parameter.)
  39    The genetic search takes less time, but it won't
  40    necessarily find the best possible plan.
  41   </p><p>
  42    When the query involves outer joins, the planner has less freedom
  43    than it does for plain (inner) joins. For example, consider:
  44 </p><pre class="programlisting">
  45 SELECT * FROM a LEFT JOIN (b JOIN c ON (b.ref = c.id)) ON (a.id = b.id);
  46 </pre><p>
  47    Although this query's restrictions are superficially similar to the
  48    previous example, the semantics are different because a row must be
  49    emitted for each row of A that has no matching row in the join of B and C.
  50    Therefore the planner has no choice of join order here: it must join
  51    B to C and then join A to that result.  Accordingly, this query takes
  52    less time to plan than the previous query.  In other cases, the planner
  53    might be able to determine that more than one join order is safe.
  54    For example, given:
  55 </p><pre class="programlisting">
  56 SELECT * FROM a LEFT JOIN b ON (a.bid = b.id) LEFT JOIN c ON (a.cid = c.id);
  57 </pre><p>
  58    it is valid to join A to either B or C first.  Currently, only
  59    <code class="literal">FULL JOIN</code> completely constrains the join order.  Most
  60    practical cases involving <code class="literal">LEFT JOIN</code> or <code class="literal">RIGHT JOIN</code>
  61    can be rearranged to some extent.
  62   </p><p>
  63    Explicit inner join syntax (<code class="literal">INNER JOIN</code>, <code class="literal">CROSS
  64    JOIN</code>, or unadorned <code class="literal">JOIN</code>) is semantically the same as
  65    listing the input relations in <code class="literal">FROM</code>, so it does not
  66    constrain the join order.
  67   </p><p>
  68    Even though most kinds of <code class="literal">JOIN</code> don't completely constrain
  69    the join order, it is possible to instruct the
  70    <span class="productname">PostgreSQL</span> query planner to treat all
  71    <code class="literal">JOIN</code> clauses as constraining the join order anyway.
  72    For example, these three queries are logically equivalent:
  73 </p><pre class="programlisting">
  74 SELECT * FROM a, b, c WHERE a.id = b.id AND b.ref = c.id;
  75 SELECT * FROM a CROSS JOIN b CROSS JOIN c WHERE a.id = b.id AND b.ref = c.id;
  76 SELECT * FROM a JOIN (b JOIN c ON (b.ref = c.id)) ON (a.id = b.id);
  77 </pre><p>
  78    But if we tell the planner to honor the <code class="literal">JOIN</code> order,
  79    the second and third take less time to plan than the first.  This effect
  80    is not worth worrying about for only three tables, but it can be a
  81    lifesaver with many tables.
  82   </p><p>
  83    To force the planner to follow the join order laid out by explicit
  84    <code class="literal">JOIN</code>s,
  85    set the <a class="xref" href="runtime-config-query.html#GUC-JOIN-COLLAPSE-LIMIT">join_collapse_limit</a> run-time parameter to 1.
  86    (Other possible values are discussed below.)
  87   </p><p>
  88    You do not need to constrain the join order completely in order to
  89    cut search time, because it's OK to use <code class="literal">JOIN</code> operators
  90    within items of a plain <code class="literal">FROM</code> list.  For example, consider:
  91 </p><pre class="programlisting">
  92 SELECT * FROM a CROSS JOIN b, c, d, e WHERE ...;
  93 </pre><p>
  94    With <code class="varname">join_collapse_limit</code> = 1, this
  95    forces the planner to join A to B before joining them to other tables,
  96    but doesn't constrain its choices otherwise.  In this example, the
  97    number of possible join orders is reduced by a factor of 5.
  98   </p><p>
  99    Constraining the planner's search in this way is a useful technique
 100    both for reducing planning time and for directing the planner to a
 101    good query plan.  If the planner chooses a bad join order by default,
 102    you can force it to choose a better order via <code class="literal">JOIN</code> syntax
 103    — assuming that you know of a better order, that is.  Experimentation
 104    is recommended.
 105   </p><p>
 106    A closely related issue that affects planning time is collapsing of
 107    subqueries into their parent query.  For example, consider:
 108 </p><pre class="programlisting">
 109 SELECT *
 110 FROM x, y,
 111     (SELECT * FROM a, b, c WHERE something) AS ss
 112 WHERE somethingelse;
 113 </pre><p>
 114    This situation might arise from use of a view that contains a join;
 115    the view's <code class="literal">SELECT</code> rule will be inserted in place of the view
 116    reference, yielding a query much like the above.  Normally, the planner
 117    will try to collapse the subquery into the parent, yielding:
 118 </p><pre class="programlisting">
 119 SELECT * FROM x, y, a, b, c WHERE something AND somethingelse;
 120 </pre><p>
 121    This usually results in a better plan than planning the subquery
 122    separately.  (For example, the outer <code class="literal">WHERE</code> conditions might be such that
 123    joining X to A first eliminates many rows of A, thus avoiding the need to
 124    form the full logical output of the subquery.)  But at the same time,
 125    we have increased the planning time; here, we have a five-way join
 126    problem replacing two separate three-way join problems.  Because of the
 127    exponential growth of the number of possibilities, this makes a big
 128    difference.  The planner tries to avoid getting stuck in huge join search
 129    problems by not collapsing a subquery if more than <code class="varname">from_collapse_limit</code>
 130    <code class="literal">FROM</code> items would result in the parent
 131    query.  You can trade off planning time against quality of plan by
 132    adjusting this run-time parameter up or down.
 133   </p><p>
 134    <a class="xref" href="runtime-config-query.html#GUC-FROM-COLLAPSE-LIMIT">from_collapse_limit</a> and <a class="xref" href="runtime-config-query.html#GUC-JOIN-COLLAPSE-LIMIT">join_collapse_limit</a>
 135    are similarly named because they do almost the same thing: one controls
 136    when the planner will <span class="quote">“<span class="quote">flatten out</span>”</span> subqueries, and the
 137    other controls when it will flatten out explicit joins.  Typically
 138    you would either set <code class="varname">join_collapse_limit</code> equal to
 139    <code class="varname">from_collapse_limit</code> (so that explicit joins and subqueries
 140    act similarly) or set <code class="varname">join_collapse_limit</code> to 1 (if you want
 141    to control join order with explicit joins).  But you might set them
 142    differently if you are trying to fine-tune the trade-off between planning
 143    time and run time.
 144   </p></div><div class="navfooter"><hr /><table width="100%" summary="Navigation footer"><tr><td width="40%" align="left"><a accesskey="p" href="planner-stats.html" title="14.2. Statistics Used by the Planner">Prev</a> </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="u" href="performance-tips.html" title="Chapter 14. Performance Tips">Up</a></td><td width="40%" align="right"> <a accesskey="n" href="populate.html" title="14.4. Populating a Database">Next</a></td></tr><tr><td width="40%" align="left" valign="top">14.2. Statistics Used by the Planner </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="h" href="index.html" title="PostgreSQL 18.0 Documentation">Home</a></td><td width="40%" align="right" valign="top"> 14.4. Populating a Database</td></tr></table></div></body></html>