postgresqlhashagg如何工作_postgresql聚合算法机制

Hash Aggregate通过哈希表分组聚合数据，适用于无序大表且分组较少场景；读取数据后提取分组键构建哈希表，累加聚合值并输出结果；当分组过多超出work_mem时会溢出到磁盘；相比需排序的GroupAggregate，Hash Aggregate更快但耗内存，常用于无索引或未排序的GROUP BY查询。

PostgreSQL 中的 HASHAGG（Hash Aggregate）是一种高效的聚合执行机制，主要用于处理带有 GROUP BY 的聚合查询。它通过构建哈希表来分组数据，然后在每个分组内计算聚合函数（如 COUNT、SUM、AVG 等），适用于大数据量但分组数量相对较小的场景。

Hash Aggregate 的基本工作流程

当 PostgreSQL 执行计划选择使用 Hash Aggregate 时，其内部大致按以下步骤运行：

• 读取输入数据：从子节点（如顺序扫描、索引扫描或其他操作）逐行读取原始数据。
• 提取分组键（GROUP BY 列）：对每一行提取用于分组的字段值。
• 构建哈希表：以分组键为哈希键，在内存中创建一个哈希表。如果该分组键已存在，则更新对应聚合状态；若不存在，则插入新条目并初始化聚合状态（如 sum=0, count=1）。
• 累加聚合值：对于每个分组，持续更新聚合中间状态，例如将数值累加到 sum 中，或递增 count。
• 输出结果：所有输入行处理完毕后，遍历哈希表，将每个分组键及其最终聚合结果返回给上层节点。

何时使用 Hash Aggregate？

PostgreSQL 查询规划器会根据成本估算决定是否采用 Hash Aggregate。常见触发条件包括：

• 输入数据未排序，且没有可用的索引支持有序分组。
• 分组数量适中，可以在内存中容纳整个哈希表。
• 相比 Sort + Group Aggregate，Hash Aggregate 避免了显式排序开销，适合无序大数据集。

可以通过 EXPLAIN 查看执行计划中是否出现 HashAggregate 节点：

内存管理与磁盘溢出

Hash Aggregate 主要在内存中运行，但如果分组过多导致内存不足，PostgreSQL 支持将部分哈希桶写入磁盘（spill to disk），这一过程称为“hash 溢出”。

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• 受参数 work_mem 控制：每个查询操作可使用的最大内存。
• 当哈希表超过 work_mem 限制时，系统会将部分数据写入临时文件，降低性能但保证查询能完成。
• 可通过增加 work_mem 或优化查询减少分组数来避免溢出。

与 Sort + Group Aggregate 的对比

PostgreSQL 还支持另一种聚合方式：先排序再分组（通常叫 GroupAggregate）。

• GroupAggregate：要求输入按分组键排序，适合已有索引或上游已排序的情况，内存占用低，但排序本身可能昂贵。
• HashAggregate：不要求排序，直接哈希分组，速度快但内存消耗高，不适合极高基数的分组。

例如，以下查询更可能走 HashAggregate：

如果 category 没有索引或数据无序，PostgreSQL 很可能选择 Hash Aggregate 提高性能。

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