postgres 函数：IMMUTABLE 何时会损害性能？

Question

Postgres docs说

为了获得最佳优化结果，您应该使用对其有效的最严格的波动率类别来标记您的函数。

但是，我似乎有一个例子，情况并非如此，我想了解发生了什么。 （背景：我正在运行 postgres 9.2）

我经常需要将表示为整数秒的时间转换为日期。我写了一个函数来做到这一点：

CREATE OR REPLACE FUNCTION 
  to_datestamp(time_int double precision) RETURNS date AS $$
  SELECT date_trunc('day', to_timestamp($1))::date;
$$ LANGUAGE SQL;

让我们将性能与其他相同的函数进行比较，将波动率设置为 IMMUTABLE 和 STABLE：

CREATE OR REPLACE FUNCTION 
  to_datestamp_immutable(time_int double precision) RETURNS date AS $$
  SELECT date_trunc('day', to_timestamp($1))::date;
$$ LANGUAGE SQL IMMUTABLE;

CREATE OR REPLACE FUNCTION 
  to_datestamp_stable(time_int double precision) RETURNS date AS $$
  SELECT date_trunc('day', to_timestamp($1))::date;
$$ LANGUAGE SQL STABLE;

为了测试这一点，我将创建一个包含 10^6 个随机整数的表，对应于 2010-01-01 和 2015-01-01 之间的时间

CREATE TEMPORARY TABLE random_times AS
  SELECT 1262304000 + round(random() * 157766400) AS time_int 
  FROM generate_series(1, 1000000) x;

最后，我会在这个表上调用这两个函数；在我的特定盒子上，原始版本大约需要 6 秒，不可变版本大约需要 33 秒，稳定版本大约需要 6 秒。

EXPLAIN ANALYZE SELECT to_datestamp(time_int) FROM random_times;

Seq Scan on random_times  (cost=0.00..20996.62 rows=946950 width=8) 
  (actual time=0.150..5493.722 rows=1000000 loops=1)
Total runtime: 6258.827 ms


EXPLAIN ANALYZE SELECT to_datestamp_immutable(time_int) FROM random_times;

Seq Scan on random_times  (cost=0.00..250632.00 rows=946950 width=8) 
  (actual time=0.211..32209.964 rows=1000000 loops=1)
Total runtime: 33060.918 ms


EXPLAIN ANALYZE SELECT to_datestamp_stable(time_int) FROM random_times;
Seq Scan on random_times  (cost=0.00..20996.62 rows=946950 width=8)
  (actual time=0.086..5295.608 rows=1000000 loops=1)
Total runtime: 6063.498 ms

这里发生了什么？例如，由于传递给函数的参数不太可能重复，postgres 是否花时间缓存结果实际上并没有帮助？

（我正在运行 postgres 9.2。）

谢谢！

更新

感谢Craig Ringer，这已在pgsql-performance mailing list 上进行了讨论。亮点：

Tom Lane says

[ 耸耸肩... ] 使用 IMMUTABLE 对函数的可变性撒谎 （在这种情况下，date_trunc）是个坏主意。很可能导致错误 答案，别管性能问题。在这种特殊情况下，我 想象一下性能问题来自于抑制选项 内联函数体......但你应该更担心 在其他情况下，您是否没有得到完全虚假的答案。

Pavel Stehule says

如果我理解，使用 IMMUTABLE 标志会禁用内联。你看到的，是 SQL 评估溢出。我的规则是——尽可能不要在 SQL 函数中使用标志。

Answer 1

问题是to_timestamp 返回带有时区的时间戳。如果将to_timestamp 函数替换为没有时区的“手动”计算，则性能没有差异

create or replace function to_datestamp_stable(
    time_int double precision
) returns date as $$
  select date_trunc('day', timestamp 'epoch' + $1 * interval '1 second')::date;
$$ language sql stable;

explain analyze
select to_datestamp_stable(a)
from generate_series(1, 1000000) s (a);
                                                         QUERY PLAN                                                          
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Function Scan on generate_series s  (cost=0.00..22.50 rows=1000 width=4) (actual time=96.962..433.562 rows=1000000 loops=1)
 Total runtime: 459.531 ms

create or replace function to_datestamp_immutable(
    time_int double precision
) returns date as $$
  select date_trunc('day', timestamp 'epoch' + $1 * interval '1 second')::date;
$$ language sql immutable;

explain analyze
select to_datestamp_immutable(a)
from generate_series(1, 1000000) s (a);
                                                         QUERY PLAN                                                          
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Function Scan on generate_series s  (cost=0.00..22.50 rows=1000 width=4) (actual time=94.188..433.492 rows=1000000 loops=1)
 Total runtime: 459.434 ms

使用to_timestamp的相同功能

create or replace function to_datestamp_stable(
    time_int double precision
) returns date as $$
  select date_trunc('day', to_timestamp($1))::date;
$$ language sql stable;

explain analyze
select to_datestamp_stable(a)
from generate_series(1, 1000000) s (a);
                                                          QUERY PLAN                                                          
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Function Scan on generate_series s  (cost=0.00..20.00 rows=1000 width=4) (actual time=91.924..3059.570 rows=1000000 loops=1)
 Total runtime: 3103.655 ms

create or replace function to_datestamp_immutable(
    time_int double precision
) returns date as $$
  select date_trunc('day', to_timestamp($1))::date;
$$ language sql immutable;

explain analyze
select to_datestamp_immutable(a)
from generate_series(1, 1000000) s (a);
                                                           QUERY PLAN                                                           
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Function Scan on generate_series s  (cost=0.00..262.50 rows=1000 width=4) (actual time=92.639..20083.920 rows=1000000 loops=1)
 Total runtime: 20149.311 ms