【SQL 效能優化】表的三種連線方式

楊奇龍發表於2010-11-17
NESTED LOOP:
對於被連線的資料子集較小的情況,巢狀迴圈連線是個較好的選擇。在巢狀迴圈中,內表被外表驅動,外表返回的每一行都要在內表中檢索找到與它匹配的行,因此整個查詢返回的結果集不能太大(大於1 萬不適合),要把返回子集較小表的作為外表(CBO 預設外表是驅動表),而且在內表的連線欄位上一定要有索引。當然也可以用ORDERED 提示來改變CBO預設的驅動表,使用USE_NL(table_name1 table_name2)可是強制CBO 執行巢狀迴圈連線。
HASH JOIN :
雜湊連線是CBO 做大資料集連線時的常用方式,優化器使用兩個表中較小的表(或資料來源)利用連線鍵在記憶體中建立雜湊表,然後掃描較大的表並探測雜湊表,找出與雜湊表匹配的行。這種方式適用於較小的表完全可以放於記憶體中的情況,這樣總成本就是訪問兩個表的成本之和。但是在表很大的情況下並不能完全放入記憶體,這時優化器會將它分割成若干不同的分割槽,不能放入記憶體的部分就把該分割槽寫入磁碟的臨時段,此時要有較大的臨時段從而儘量
提高I/O 的效能。也可以用USE_HASH(table_name1 table_name2)提示來強制使用雜湊連線。如果使用雜湊連線HASH_AREA_SIZE 初始化引數必須足夠的大,如果是9i,Oracle建議使用SQL工作區自動管理,設定WORKAREA_SIZE_POLICY 為AUTO,然後調整PGA_AGGREGATE_TARGET 即可。

排序合併連線
通常情況下雜湊連線的效果都比排序合併連線要好,然而如果行源已經被排過序,在執行排序合併連線時不需要再排序了,這時排序合併連線的效能會優於雜湊連線。可以使用USE_MERGE(table_name1 table_name2)來強制使用排序合併連線
 


 
Nested loop join:

步驟:確定一個驅動表(outer table),另一個表為inner table,驅動表中的每一行與inner表中的相應記錄JOIN。類似一個巢狀的迴圈。適用於驅動表的記錄集比較小(<10000)而且inner表需要有有效的訪問方法(Index)。需要注意的是:JOIN的順序很重要,驅動表的記錄集一定要小,返回結果集的響應時間是最快的。

cost = outer access cost + (inner access cost * outer cardinality)
| 2 | NESTED LOOPS | | 3 | 141 | 7 (15)|
| 3 | TABLE ACCESS FULL | EMPLOYEES | 3 | 60 | 4 (25)|
| 4 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| JOBS | 19 | 513 | 2 (50)|
| 5 | INDEX UNIQUE SCAN | JOB_ID_PK | 1 | | |
EMPLOYEES為outer table, JOBS為inner table.
Hash join
步驟:將兩個表中較小的一個在記憶體中構造一個HASH表(對JOIN KEY),掃描另一個表,同樣對JOIN KEY進行HASH後探測是否可以JOIN。適用於記錄集比較大的情況。需要注意的是:如果HASH表太大,無法一次構造在記憶體中,則分成若干個partition,寫入磁碟的temporary segment,則會多一個寫的代價,會降低效率。
cost = (outer access cost * # of hash partitions) + inner access cost
--------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)|
--------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 665 | 13300 | 8 (25)|
| 1 | HASH JOIN | | 665 | 13300 | 8 (25)|
| 2 | TABLE ACCESS FULL | ORDERS | 105 | 840 | 4 (25)|
| 3 | TABLE ACCESS FULL | ORDER_ITEMS | 665 | 7980 | 4 (25)|
--------------------------------------------------------------------------


ORDERS為HASH TABLE,ORDER_ITEMS掃描
Sort merge join
步驟:將兩個表排序,然後將兩個表合併。通常情況下,只有在以下情況發生時,才會使用此種JOIN方式:
1.RBO模式
2.不等價關聯(>,=,<=,<>)
3.HASH_JOIN_ENABLED=false
4.資料來源已排序
cost = (outer access cost * # of hash partitions) + inner access cost


 
轉載biti的一段話:   
  舉例,表連線返回一條記錄   
  存在兩個表,一個   10條記錄   ,一個1000萬條記錄   
  若2表都存在連線欄位索引,若以小表為驅動表,則   
  代價:     
  10*   (通過索引在大表查詢一條記錄的代價)     
  若以大表為驅動表:   
  1000萬   *   (通過索引在小表中查詢一條記錄的代價)   
  通過索引獲取一條記錄,10rows的表,代價通常在   3   blocks     
  索引2塊,表一塊   
  而如果是1000萬的表,索引可能達到4塊表一塊   
  這樣一來參考上面的計算,你說哪個更好?很顯然!   
    
  小表查詢參考   
  SQL>   create   table   test   as   select   *   from   all_objects   where   rownum   <   11;   
    
  Table   created.   
    
  SQL>   create   index   test_index   on   test(object_id);   
    
  Index   created.   
    
  SQL>   select   object_id   from   test;   
    
  OBJECT_ID   
  ----------   
  18159   
  7781   
  4841   
  19891   
  22549   
  17099   
  17712   
  4287   
  10107   
  19135   
    
  10   rows   selected.   
    
    
  Execution   Plan   
  ----------------------------------------------------------   
  0   SELECT   STATEMENT   ptimizer=CHOOSE   
  1   0   TABLE   ACCESS   (FULL)   OF   'TEST'   
    
  Statistics   
  ----------------------------------------------------------   
  0   recursive   calls   
  12   db   block   gets   
  6   consistent   gets   
  0   physical   reads   
  0   redo   size   
  736   bytes   sent   via   SQL*Net   to   client   
  425   bytes   received   via   SQL*Net   from   client   
  2   SQL*Net   roundtrips   to/from   client   
  0   sorts   (memory)   
  0   sorts   (disk)   
  10   rows   processed   
    
  SQL>   select   *   from   test   where   object_id   =   4287;   
    
  OWNER   OBJECT_NAME   
  ------------------------------   ------------------------------   
  SUBOBJECT_NAME   OBJECT_ID   DATA_OBJECT_ID   OBJECT_TYPE   
  ------------------------------   ----------   --------------   ------------------   
  CREATED   LAST_DDL_   TIMESTAMP   STATUS   T   G   S   
  ---------   ---------   -------------------   -------   -   -   -   
  SYS   /1033c8a_SqlTypeWithMethods   
  4287   JAVA   CLASS   
  14-NOV-00   03-JUL-03   2003-07-03:11:18:19   INVALID   N   N   N   
    
    
    
  Execution   Plan   
  ----------------------------------------------------------   
  0   SELECT   STATEMENT   ptimizer=CHOOSE   
  1   0   TABLE   ACCESS   (BY   INDEX   ROWID)   OF   'TEST'   
  2   1   INDEX   (RANGE   SCAN)   OF   'TEST_INDEX'   (NON-UNIQUE)   
    
  Statistics   
  ----------------------------------------------------------   
  0   recursive   calls   
  0   db   block   gets   
  3   consistent   gets   
  0   physical   reads   
  0   redo   size   
  1157   bytes   sent   via   SQL*Net   to   client   
  425   bytes   received   via   SQL*Net   from   client   
  2   SQL*Net   roundtrips   to/from   client   
  0   sorts   (memory)   
  0   sorts   (disk)   
  1   rows   processed   

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