Postgres 13

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Help with an interesting Postgres question: Why isn't an Index Only Scan used on a partition accessed via the parent table?.
select version();


version


PostgreSQL 13.4 on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (GCC) 8.4.1 20200928 (Red Hat 8.4.1-1), 64-bit


--
-- The OP's solutions
--
CREATE TABLE param (n INT, m INT);
INSERT INTO param (VALUES (3, 5)); SELECT * FROM param;
1 rows affected



n
m


3
5


    SELECT
        i, i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)
    UNION ALL
    SELECT
        i + param.n, param.n + 1 - i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)


i
xi


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1


SELECT 
    xi, i
FROM
(
    SELECT
        i, i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)
    UNION ALL
    SELECT
        i + param.n, param.n + 1 - i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)
) AS s0 
CROSS JOIN 
    generate_series (1, (SELECT m FROM param)) AS x(j)
ORDER BY
    j, i ;


xi
i


1
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6


CREATE FUNCTION generate_up_down_series(
    _elements    /* n */ integer,
    _repetitions /* m */ integer)
RETURNS SETOF integer AS
$BODY$
declare
    j INTEGER ;
    i INTEGER ;
begin
    for j in 1 .. _repetitions loop
        for i in         1 .. _elements loop
              return next i ;
        end loop ;
        for i in reverse _elements .. 1 loop
              return next i ;
        end loop ;
    end loop ;
end ;
$BODY$
LANGUAGE plpgsql IMMUTABLE STRICT ;
SELECT GENERATE_UP_DOWN_SERIES(3, 5);


generate_up_down_series


1

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2

1


EXPLAIN (ANALYZE, VERBOSE, BUFFERS)
SELECT 
    xi, i
FROM
(
    SELECT
        i, i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)
    UNION ALL
    SELECT
        i + param.n, param.n + 1 - i AS xi
    FROM
        param, generate_series(1, param.n) AS x(i)
) AS s0 
CROSS JOIN 
    generate_series (1, (SELECT m FROM param)) AS x(j)
ORDER BY
    j, i ;


QUERY PLAN


Gather Merge  (cost=456638946.01..896114073.03 rows=3766666666 width=12) (actual time=12.687..12.997 rows=30 loops=1)

  Output: "*SELECT* 2".xi, "*SELECT* 2"."?column?", x.j

  Workers Planned: 2

  Params Evaluated: $0

  Workers Launched: 2

  Buffers: shared hit=121

  InitPlan 1 (returns $0)

    ->  Seq Scan on public.param param_2  (cost=0.00..32.60 rows=2260 width=4) (actual time=0.036..0.037 rows=1 loops=1)

          Output: param_2.m

          Buffers: shared hit=1

  ->  Sort  (cost=456637913.38..461346246.72 rows=1883333333 width=12) (actual time=0.124..0.127 rows=10 loops=3)

        Output: "*SELECT* 2".xi, "*SELECT* 2"."?column?", x.j

        Sort Key: x.j, "*SELECT* 2"."?column?"

        Sort Method: quicksort  Memory: 26kB

        Buffers: shared hit=120

        Worker 0:  actual time=0.138..0.139 rows=0 loops=1

          Sort Method: quicksort  Memory: 25kB

          Buffers: shared hit=59

        Worker 1:  actual time=0.145..0.146 rows=0 loops=1

          Sort Method: quicksort  Memory: 25kB

          Buffers: shared hit=59

        ->  Nested Loop  (cost=0.01..37760879.27 rows=1883333333 width=12) (actual time=0.011..0.023 rows=10 loops=3)

              Output: "*SELECT* 2".xi, "*SELECT* 2"."?column?", x.j

              Buffers: shared hit=2

              Worker 0:  actual time=0.002..0.003 rows=0 loops=1

              Worker 1:  actual time=0.002..0.003 rows=0 loops=1

              ->  Parallel Append  (cost=0.00..94199.27 rows=1883334 width=8) (actual time=0.008..0.017 rows=2 loops=3)

                    Buffers: shared hit=2

                    Worker 0:  actual time=0.001..0.002 rows=0 loops=1

                    Worker 1:  actual time=0.001..0.002 rows=0 loops=1

                    ->  Subquery Scan on "*SELECT* 2"  (cost=0.00..84782.60 rows=2260000 width=8) (actual time=0.017..0.020 rows=3 loops=1)

                          Output: "*SELECT* 2".xi, "*SELECT* 2"."?column?"

                          Buffers: shared hit=1

                          ->  Nested Loop  (cost=0.00..62182.60 rows=2260000 width=8) (actual time=0.017..0.019 rows=3 loops=1)

                                Output: (x_1.i + param.n), ((param.n + 1) - x_1.i)

                                Buffers: shared hit=1

                                ->  Seq Scan on public.param  (cost=0.00..32.60 rows=2260 width=4) (actual time=0.005..0.005 rows=1 loops=1)

                                      Output: param.n, param.m

                                      Buffers: shared hit=1

                                ->  Function Scan on pg_catalog.generate_series x_1  (cost=0.00..10.00 rows=1000 width=4) (actual time=0.010..0.010 rows=3 loops=1)

                                      Output: x_1.i

                                      Function Call: generate_series(1, param.n)

                    ->  Subquery Scan on "*SELECT* 1"  (cost=0.00..67832.60 rows=2260000 width=8) (actual time=0.022..0.025 rows=3 loops=1)

                          Output: "*SELECT* 1".xi, "*SELECT* 1".i

                          Buffers: shared hit=1

                          ->  Nested Loop  (cost=0.00..45232.60 rows=2260000 width=8) (actual time=0.021..0.023 rows=3 loops=1)

                                Output: x_2.i, x_2.i

                                Buffers: shared hit=1

                                ->  Seq Scan on public.param param_1  (cost=0.00..32.60 rows=2260 width=4) (actual time=0.006..0.007 rows=1 loops=1)

                                      Output: param_1.n, param_1.m

                                      Buffers: shared hit=1

                                ->  Function Scan on pg_catalog.generate_series x_2  (cost=0.00..10.00 rows=1000 width=4) (actual time=0.011..0.012 rows=3 loops=1)

                                      Output: x_2.i

                                      Function Call: generate_series(1, param_1.n)

              ->  Function Scan on pg_catalog.generate_series x  (cost=0.00..10.00 rows=1000 width=4) (actual time=0.001..0.001 rows=5 loops=6)

                    Output: x.j

                    Function Call: generate_series(1, $0)

Planning Time: 0.190 ms

Execution Time: 13.086 ms


EXPLAIN (ANALYZE, VERBOSE, BUFFERS)
SELECT GENERATE_UP_DOWN_SERIES(3, 5);


QUERY PLAN


ProjectSet  (cost=0.00..5.27 rows=1000 width=4) (actual time=0.034..0.038 rows=30 loops=1)

  Output: generate_up_down_series(3, 5)

  ->  Result  (cost=0.00..0.01 rows=1 width=0) (actual time=0.001..0.001 rows=1 loops=1)

Planning Time: 0.021 ms

Execution Time: 0.050 ms
xi	i
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