为什么用 PostgreSQL 绑定变量 没有 Oracle pin S 等待问题
背景
早上看到盖国强老师在朋友圈里分享了一篇关于软解析带来的Pin S等待的问题。
有感而发，跟大家聊一聊为什么PostgreSQL不存在这个问题。
Oracle
在Oracle中多个会话高并发的执行同一条SQL，如果使用了绑定变量的话，会产生pin s的等待事件。
原因如下（取自互联网http://www.dbafree.net/?p=778）
每个child cursor(你可以认为是一条SQL的plan tree)下面都有一个mutexes这样的简单内存结构，当有session要执行该SQL而需要pin cursor操作的时候，session只需要以shared模式set这个内存位+1，表示session获得该mutex的shared mode lock.可以有很多session同时具有这个mutex的shared mode lock；
但在同一时间，只能有一个session在操作这个mutext +1或者-1。+1 -1的操作是排它性的原子操作。
如果因为session并行太多，而导致某个session在等待其他session的mutext +1/-1操作,则该session要等待cursor: pin S等待事件。
当看到系统有很多session等待cursor: pin S事件的时候，要么是CPU不够快，要么是某个SQL的并行执行次数太多了而导致在child cursor上的mutex操作争用。如果是硬件的问题，则可以升级硬件。
如果是SQL执行频率太高。最简单的做法是，将一条SQL拆分成多条SQL。增加SQL的版本数来降低并发。如一个SQL：
select name from acct where acctno=:1
可以改为如下4个SQL，则并发的争用可以下降4倍。
select /*A*/ name from acct where acctno=:1
select /*B*/ name from acct where acctno=:1
select /*C*/ name from acct where acctno=:1
select /*D*/ name from acct where acctno=:1
另外，我们还会经常碰到另外一个等待事件“cursor: pin S wait on X”，这个等待事件主要是由硬解析引起的,解释如下：
“cursor: pin S wait on X” wait event is mostly related to mutex and hard parse.
- When a process hard parses the SQL statement, it should acquire exclusive
library cache pin for the corresponding LCO.
- This means that the process acquires the mutex in exclusive mode.
- Another process which also executes the same query needs to acquire the mutex
but it’s being blocked by preceding process. The wait event is “cursor: pin S wait on X”.
cursor: pin S，
cursor: pin X，
cursor: pin S wait on X
这三个等待事件，实际上就是替代了cursor的library cache pin，
pin S代表执行（share pin），
pin X代表解析（exclusive pin），
pin S wait on X代表执行正在等待解析操作。
这里需要强调一下，它们只是替换了访问cursor的library cache pin，而对于访问procedure这种实体对象，依然是传统的library cache pin。
参考：
https://supporthtml.oracle.com/epmos/faces/ui/km/DocumentDisplay.jspx?_afrLoop=5051110464464000&id=1310764.1&_afrWindowMode=0&_adf.ctrl-state=fu77hl3v2_4
http://www.hellodb.net/2010/07/oracle-library-cache.html 这篇文章不错，每次看都能有所收获。
很显然，产生这个锁的客观原因是Oracle的plan tree结构是共享的，并且加锁是串行的，所以高并发的情况下就出问题了。
如果你的业务形态确实如此，就只能改客户端程序来避免类似的问题。
PostgreSQL
下面给大家分析一下为什么PostgreSQL不存在这个问题
原因也很简单，PostgreSQL的plan cache是会话级别的，会话之间不共享plan cache.
因此不存在Oracle pin S的问题。
例子：
postgres=# create table t(id int primary key);
CREATE TABLE
postgres=# insert into t select generate_series(1,100);
INSERT 0 100
1. 使用绑定变量(pgbench -M prepared), 并发执行同一SQL
vi t.sql
\setrandom id 1 100
select * from t where id=:id;
pgbench -M prepared -n -r -f ./t.sql -c 64 -j 64 -T 120
tps = 1110129.983665 (including connections establishing)
tps = 1110693.523542 (excluding connections establishing)
23283.00 3.1% GetSnapshotData /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
18074.00 2.4% AllocSetAlloc /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
15403.00 2.1% LWLockAcquire /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
Cpu(s): 72.2%us, 18.9%sy, 0.0%ni, 0.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 8.8%si, 0.0%st
2. 使用绑定变量(pgbench -M prepared), 并发执行不同SQL
for ((i=1;i<=64;i++)); do sed "s/select/select\ \/*\ $i\ *\//" t.sql >./t$i.sql ; done
生成
select /* 1 */ * from t where id=:id;
... ...
select /* 64 */ * from t where id=:id;
RUN
for ((i=1;i<=64;i++)); do pgbench -M prepared -n -r -f ./t$i.sql -c 1 -j 1 -T 120 | grep "^tps" & done
tps = 1089230.887 (including connections establishing)
tps = 1090257.658 (excluding connections establishing)
23272.00 3.0% GetSnapshotData /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
17798.00 2.3% AllocSetAlloc /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
15030.00 2.0% LWLockAcquire /home/digoal/pgsql9.6/bin/postgres
Cpu(s): 70.5%us, 18.0%sy, 0.0%ni, 2.9%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 8.6%si, 0.0%st
可以看到他们的profile, 性能指标, CPU的分配，几乎都没有差异。
如果你原来是Oracle的用户，开发人员再也不用为pin S的问题妥协，放心大胆的用同一条SQL，随便绑。