多表連線的三種方式詳解 hash join、merge join、 nested loop

hd_system發表於2021-02-03

多表連線的三種方式詳解 hash join、merge join、 nested loop

在多表聯合查詢的時候,如果我們檢視它的執行計劃,就會發現裡面有多表之間的連線方式。多表之間的連線有三種方式:Nested Loops,Hash Join 和 Sort Merge Join.具體適用哪種型別的連線取決於

  • 當前的最佳化器模式 (ALL_ROWS 和 RULE)
  • 取決於表大小
  • 取決於連線列是否有索引
  • 取決於連線列是否排序

下面來介紹三種不同連線工作方式的不同:

實驗sql

假如有10000個城市,對應於10個國家(此例子僅僅可以解釋join工作的過程)

更換最佳化器,新增索引,會影響下面的執行計劃。

複製程式碼
drop table country;CREATE TABLE country (
country_id SMALLINT NOT NULL,
country_name VARCHAR(50) NOT NULL);
drop table city;CREATE TABLE city (
city_id VARCHAR(50) NOT NULL,
city_name VARCHAR(50) NOT NULL,
country_id SMALLINT NOT NULL);beginfor i in 1 .. 10 loopinsert into country values(i,'country'||i);end loop;commit;end;beginfor i in 1 .. 10000 loopinsert into city values(i,'city'||i,ceil(i/1000));end loop;commit;end;
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一.HASH JOIN:雜湊連線

Hash join雜湊連線是CBO 做大資料集連線時的常用方式,最佳化器使用兩個表中較小的表(通常是小一點的那個表或資料來源)利用連線鍵(JOIN KEY)在記憶體中建立雜湊表,將列資料儲存到hash列表中,然後掃描較大的表,同樣對JOIN KEY進行HASH後探測雜湊表,找出與雜湊表匹配的行。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。

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,這時最佳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。

可以用USE_HASH(table_name1 table_name2)提示來強制使用雜湊連線。

使用情況:

Hash join在兩個表的資料量差別很大的時候.

clip_image001

二.SORT MERGE JOIN:排序合併連線

Merge Join 是先將關聯表的關聯列各自做排序,然後從各自的排序表中抽取資料,到另一個排序表中做匹配。

因為merge join需要做更多的排序,所以消耗的資源更多。 通常來講,能夠使用merge join的地方,hash join都可以發揮更好的效能,即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.

適用情況:

1.RBO模式

2.不等價關聯(>,<,>=,<=,<>)

3.HASH_JOIN_ENABLED=false

4. 用在沒有索引,並且資料已經排序的情況.

clip_image002

三.NESTED LOOP:巢狀迴圈連線

Nested loops 工作方式是迴圈從一張表中讀取資料(驅動表outer table),然後訪問另一張表(被查詢表 inner table,通常有索引)。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。

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。

適用情況:

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),並且索引選擇性較好的時候.

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。

clip_image003

參考

三種join方法的理解

多表連線的三種方式詳解 HASH JOIN MERGE JOIN NESTED LOOP

Merge join、Hash join、Nested loop join對比分析

nested loop join探討



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