查询调优

Neo4j 旨在尽可能快地执行查询。然而,在优化以获得最大查询执行性能时,根据对领域和应用程序的了解来重写查询可能会有所帮助。

本页面包含有关如何使用不同策略来调优查询的信息。

有关更改查询运行时(runtime)的信息,请参阅关于 Cypher® 运行时概念的页面。

通用建议

手动查询性能优化的总体目标是确保仅从图中检索必要的数据。

查询应尽早过滤数据,以减少查询执行后期阶段所需的工作量。这也适用于返回的内容:应避免返回整个节点和关系,而应优先选择并仅返回所需的数据。您还应确保为可变长度模式设置上限,以确保它们不会覆盖比所需部分更大的数据集。

每个 Cypher 查询都会由 Cypher 查询规划器进行优化并转换为执行计划。为最大限度地减少此过程使用的资源,请尽可能使用参数而不是字面量。这允许 Cypher 重用查询,而不必解析并构建新的执行计划。

要阅读有关本节中提到的执行计划算子的更多信息,请参阅算子

查询选项

查询执行可以通过使用查询选项进行微调。

为了使用这些选项中的一个或多个,必须在查询前加上 CYPHER,后跟查询选项,示例如下:

CYPHER query-option [further-query-options] query

有关 Cypher 中可用各种运行时的信息,请参阅 Cypher 运行时

Cypher 规划器

Cypher 规划器接收一个 Cypher 查询并计算出一个能够解决该查询的执行计划。对于任何给定的查询,可能存在多个执行计划候选,每个候选以不同的方式解决该查询。规划器使用搜索算法来找到预估执行成本最低的执行计划。

下表描述了可用的规划器选项:

查询选项 描述 默认

planner=cost

使用基于成本的规划,并对计划搜索空间和时间设置默认限制。

planner=idp

planner=cost 的同义词。

planner=dp

使用基于成本的规划,不对计划搜索空间和时间进行限制,以执行对最佳执行计划的穷举搜索。

使用此选项可能会显著增加查询的规划时间。

Cypher 连接组件规划器

Cypher 规划器的一部分负责将独立模式的子计划组合成更大的计划——这项任务被称为连接组件

下表描述了连接组件规划器的可用查询选项:

查询选项 描述 默认

connectComponentsPlanner=greedy

在组合子计划时使用贪心方法。

使用此选项可以显著减少查询的规划时间。

connectComponentsPlanner=idp

在组合子计划时使用基于成本的 IDP 搜索算法。

使用此选项可以显著增加查询的规划时间,但通常能找到更好的计划。

Cypher 查询选项 connectComponentsPlanner 已弃用,将被移除且不再提供替代方案。产品在组合子计划时使用基于成本的 IDP 搜索算法的默认行为将保持不变。

Cypher 更新策略

此选项影响更新查询的急切程度(eagerness)。

可选值包括:

查询选项 描述 默认

updateStrategy=default

更新查询在需要时会被急切执行。

updateStrategy=eager

更新查询始终会被急切执行。

Cypher 表达式引擎

此选项影响运行时如何评估表达式。

可选值包括:

查询选项 描述 默认

expressionEngine=default

在需要时编译表达式并使用编译后的表达式引擎。

expressionEngine=interpreted

始终使用解释型表达式引擎。

expressionEngine=compiled

始终编译表达式并使用编译型表达式引擎。

Cypher 算子引擎

此查询选项影响流水线运行时是否尝试为算子组生成编译代码。

可选值包括:

查询选项 描述 默认

operatorEngine=default

在适用时尝试生成编译后的算子。

operatorEngine=interpreted

从不尝试生成编译后的算子。

operatorEngine=compiled

始终尝试生成编译后的算子。

不能与 runtime=slotted 一起使用。

Cypher 解释型管道回退

此查询选项影响流水线运行时对于其不支持的算子的行为。

可用选项包括:

查询选项 描述 默认

interpretedPipesFallback=default

等同于 interpretedPipesFallback=whitelisted_plans_only

interpretedPipesFallback=disabled

如果计划包含流水线运行时不支持的任何算子,则选择另一个运行时来执行整个计划。

不能与 runtime=slotted 一起使用。

interpretedPipesFallback=whitelisted_plans_only

执行计划的部分可以在另一个运行时上执行。仅允许某些算子在另一个运行时上执行。

不能与 runtime=slotted 一起使用。

interpretedPipesFallback=all

执行计划的部分可以在另一个运行时上执行。任何算子都被允许在另一个运行时上执行。设置此选项的查询可能会产生错误的结果或失败。

不能与 runtime=slotted 一起使用。

此设置是实验性的,不建议在生产环境中使用。

Cypher 重规划

将查询字符串转换为高效的执行计划是一项昂贵的操作。一旦获得查询的执行计划,它就会被放入缓存。如果再次执行完全相同的查询,则跳过规划步骤。相反,直接从缓存中获取执行计划。

“重规划”是指即使查询之前已被规划,也必须重新规划的情况。Cypher 重规划发生在以下情况:

在某些情况下,Cypher 查询规划可能发生在非理想的时间。例如,当查询必须尽可能快且已有有效计划时。

重规划不会同时针对所有查询执行;它与运行查询在同一个线程中执行,并可能阻塞该查询。然而,重规划一个查询不会触发其他任何查询的重规划。

有三种不同的重规划选项可用:

选项 描述 默认

replan=default

这是上述规划和重规划选项。

replan=force

这将强制执行重规划,即使根据规划规则计划是有效的。一旦新计划完成,它将替换查询缓存中的现有计划。

replan=skip

如果已存在有效计划,即使规划规则通常规定应进行重规划,也将使用该计划。

replan 选项加在查询之前。

例如:

CYPHER replan=force MATCH ...

在混合工作负载中,可以使用 Cypher 的 EXPLAIN 命令强制重规划。这对于在已知的低负载时间安排那些规划成本高昂的查询的重规划非常有用。使用 EXPLAIN 将确保查询仅被规划而不被执行。

例如:

CYPHER replan=force EXPLAIN MATCH ...

在已知的高负载时期,replan=skip 可用于避免引入不必要的延迟峰值。

当在查询被规划时提交了模式更改,正在规划的查询将进行重规划。例如,删除索引是一种模式更改。模式更改可能使获取的执行计划失效或变得低效。查询将重新规划,而不是继续使用已获取的执行计划。Cypher 选项 replan 对因模式更改引起的重规划没有影响。

Cypher 推断模式部分

对于某些查询,规划器可以从图结构中推断出标签或类型等谓词,从而增强其估计每个算子将产生行数的能力。(有关算子和估计行数在查询执行计划中的作用的更多信息,请参阅理解执行计划 - 读取执行计划。)选项 inferSchemaParts 控制规划器推断谓词的程度。

选项 描述

inferSchemaParts=off

不推断任何谓词。

inferSchemaParts=most_selective_label

关系类型被用于推断连接节点上的标签。对应最少节点数量的标签被用于预估行数。避免推断多个标签提高了具有多个依赖标签的节点(例如每个 :Actor 都是一个 :Person)的准确性。

如果未提供此查询选项,则将使用 Operations Manual → Configuration settings → dbms.cypher.infer_schema_parts 中设置的值。