摘要：GaussDB(DWS)查詢過濾器（黑名單）提供查詢過濾功能，支持自動隔離反復被終止的查詢，防止爛SQL再次執(zhí)行。
本文分享自華為云社區(qū)《GaussDB(DWS)查詢過濾器原理與應用》，作者：門前一棵葡萄樹 。
一、概述
GaussDB(DWS)查詢過濾器（黑名單）提供查詢過濾功能，支持自動隔離反復被終止的查詢，防止爛SQL再次執(zhí)行。
主要應用場景包含以下兩種：
【資料圖】
1. 異常熔斷機制
配置異常規(guī)則后，查詢觸發(fā)異常規(guī)則后，異常信息將被記錄在dbms_om.gs_blocklist_query系統(tǒng)表中。同一個查詢觸發(fā)異常規(guī)則次數超限（query_exception_count_limit）后，查詢自動加入黑名單，黑名單信息同樣保存在dbms_om.gs_blocklist_query系統(tǒng)表中。加入黑名單后，該查詢將被隔離，拒絕執(zhí)行。
2. 緊急攔截
作業(yè)引發(fā)CORE、hang或性能大幅下降等問題時，需要緊急規(guī)避時，可以將作業(yè)加入黑名單進行過濾。
原理介紹
查詢過濾器使用作業(yè)Unique SQL ID保存和識別作業(yè)黑名單和異常信息，在SQL中常數值發(fā)生變化時作業(yè)Unique SQL ID不會隨之發(fā)生變化。Unique SQL ID是遍歷查詢解析樹計算出來的一個整數值，用于標識一類SQL。通常對于DML語句，在計算Unique SQL ID的過程中會忽略常量值。但對于DDL、DCL以及設置參數等語句，常量值不會忽略。例如，以下兩個查詢：
select * from t1 where id = 1;select * from t1 where id = 2;
這兩條SQL除過濾條件中的常量不同外，其他全部相同，由此生成的解析樹拓撲完全相同，因此Unique SQL ID相同。Unique SQL ID的計算只會忽略常數值，而不會忽略其他差異，SQL語句“select * from t2 where id = 1;”與上述兩個SQL的Unique SQL ID就不相同。
將作業(yè)加入黑名單主要有以下兩種方式：
- 在GUC參數query_exception_count_limit≥0情況下，作業(yè)觸發(fā)異常次數超過該閾值后自動將作業(yè)加入黑名單；
- 調用內置函數gs_append_blocklist(unique_sql_id int8)將作業(yè)加入黑名單。
作業(yè)執(zhí)行前判斷作業(yè)是否在黑名單中，如果作業(yè)在黑名單中，拒絕作業(yè)執(zhí)行，直接報錯退出。
作業(yè)被拒絕執(zhí)行后，對作業(yè)加入黑名單原因進行分析，問題解決后調用內置函數gs_remove_blocklist(unique_sql_id int8)將作業(yè)移除黑名單。
二、應用示例
2.1 異常熔斷示例
1. 設置異常熔斷閾值。假設設置query_exception_count_limit=1，即只要作業(yè)觸發(fā)異常規(guī)則作業(yè)就會被加入黑名單。
2. 配置異常規(guī)則
創(chuàng)建CPU平均使用率異常規(guī)則cpu_percent_except，作業(yè)運行時間超過2000秒且CPU使用率達到30%時觸發(fā)異常退出：
CREATE EXCEPT RULE cpu_percent_except WITH(ELAPSEDTIME=2000, CPUAVGPERCENT=30);
異常規(guī)則還支持BLOCKTIME、ALLCPUTIME、SPILLSIZE等異常的識別處理，具體可參考：異常規(guī)則簡介與演變。
3. 創(chuàng)建資源池respool1關聯異常規(guī)則cpu_percent_except。
CREATE RESOURCE POOL respool1 WITH(except_rule="cpu_percent_except");
資源池支持最多關聯63個異常規(guī)則集，每個異常規(guī)則集間獨立生效，互不影響。
4. 創(chuàng)建業(yè)務用戶usr1，關聯資源池respool1：
CREATE USER usr1 RESOURCE POOL "respool1" PASSWORD "XXXXXX";
5. 用戶usr1運行作業(yè)，作業(yè)運行時間超過2000秒且CPU使用率達到30%時觸發(fā)“cpu_percent_except”異常規(guī)則，作業(yè)觸發(fā)異常規(guī)則后資源管理對作業(yè)進行以下處理：
- 將作業(yè)異常信息保存至系統(tǒng)表GS_BLOCKLIST_QUERY中；
- 如果作業(yè)觸發(fā)異常熔斷，將系統(tǒng)表GS_BLOCKLIST_QUERY中作業(yè)黑名單標志置為true；
- 更新GS_BLOCKLIST_QUERY中作業(yè)黑名單信息。
6. 查詢作業(yè)黑名單和異常信息：
SELECT * FROM dbms_om.gs_blocklist_query; unique_sql_id | block_list | except_num | except_time---------------+------------+------------+---------------------------- 4066836196 | t | 1 | 2022-08-08 18:00:00.596269(1 row)
7. 用戶usr1再次運行作業(yè)觸發(fā)異常熔斷，GaussDB(DWS)的異常熔斷機制禁止該作業(yè)執(zhí)行。
ERROR: The query is in the blocklist and cannot be run, unique_sql_id(4066836196).HINT: If you want to run the query later, confirm the reason why the query is blocklisted and remove the query from the blocklist after resolving the problem.
8. 優(yōu)化用戶usr1所運行ID為4066836196的SQL后，將ID為4066836196的SQL從黑名單移除。
確認SQL異常原因，如果異常規(guī)則配置不合理，修改異常規(guī)則；如果異常規(guī)則合理，對SQL進行優(yōu)化后重新運行。確認問題解決后將SQL移除黑名單。
select gs_remove_blocklist(4066836196); gs_remove_blocklist--------------------- t(1 row)
2.2 緊急攔截示例
查詢過濾器使用作業(yè)Unique SQL ID識別和保存黑名單信息，為有效運用查詢過濾器緊急攔截功能，建議TopSQL開啟，在作業(yè)引發(fā)CORE、報錯、性能下降等問題時可以快速獲取作業(yè)Unique SQL ID。
2.2.1 獲取作業(yè)Unique SQL ID
獲取作業(yè)Unique SQL ID的幾種方法：
1. 作業(yè)引發(fā)報錯/性能下降
CN日志中獲取作業(yè)query_id，執(zhí)行以下命令查詢作業(yè)Unique SQL ID。
select queryid,unique_sql_id,query from pgxc_wlm_session_info where queryid=query_id;
2. 作業(yè)引發(fā)CN示例CORE
解析CORE打印內存中保存的Unique SQL ID對應的變量參數值。
3. 作業(yè)引發(fā)DN實例CORE
作業(yè)引發(fā)DN實例CORE時，CN側體現為作業(yè)報錯，Unique SQL ID獲取方式可以參考作業(yè)報錯時Unique SQL ID獲取方式。
4. EXPLAIN VERBOSE獲取Unique SQL ID（通用方法，但是僅821及以上版本支持）
EXPLAIN VERBOSE不會實際執(zhí)行SQL，因此一般不會導致問題發(fā)生，使用EXPLAIN VERBOSE XXX;可以打印得到作業(yè)Unique SQL ID。示例：
postgres=# explain verbose select count(1) from pg_class; QUERY PLAN------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- id | operation | E-rows | E-distinct | E-width | E-costs ----+----------------------------------------+--------+------------+---------+--------- 1 | -> Aggregate | 2 | | 8 | 52.94 2 | -> Seq Scan on pg_catalog.pg_class | 1034 | | 0 | 50.34 Targetlist Information (identified by plan id) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 --Aggregate Output: count(1) 2 --Seq Scan on pg_catalog.pg_class Output: relname, relnamespace, reltype, reloftype, relowner, relam, relfilenode, reltablespace, relpages, reltuples, relallvisible, reltoastrelid, reltoastidxid, reldeltarelid, reldeltaidx, relcudescrelid, relcudescidx, relhasindex, relisshared, relpersistence, relkind, relnatts, relchecks, relhasoids, relhaspkey, relhasrules, relhastriggers, relhassubclass, relcmprs, relhasclusterkey, relrowmovement, parttype, relfrozenxid, relacl, reloptions, relreplident, relfrozenxid64 ====== Query Summary ===== -------------------------- Parser runtime: 0.027 ms Planner runtime: 0.561 ms Unique SQL Id: 2307078791(17 rows)
2.2.2 將作業(yè)加入黑名單
獲取到作業(yè)Unique SQL ID后，調用內置函數gs_append_blocklist(unique_sql_id int8)將作業(yè)加入黑名單：
postgres=# select * from gs_append_blocklist(2307078791); gs_append_blocklist--------------------- t(1 row)
2.2.3 查詢黑名單信息
作業(yè)加入黑名單后，查詢系統(tǒng)表確認黑名單加入是否成功：
postgres=# SELECT * FROM dbms_om.gs_blocklist_query; unique_sql_id | block_list | except_num | except_time---------------+------------+------------+------------- 2307078791 | t | 0 |(1 row)
2.2.4 再次執(zhí)行作業(yè)觸發(fā)緊急攔截
postgres=# select count(1) from pg_class;ERROR: The query is in the blocklist and cannot be run, unique_sql_id(2307078791).HINT: If you want to run the query later, confirm the reason why the query is blocklisted and remove the query from the blocklist after resolving the problem.
2.2.5 問題解決，將作業(yè)移出黑名單
postgres=# select gs_remove_blocklist(2307078791); gs_remove_blocklist--------------------- t(1 row)
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