浅析Oracle中Join的三种方法

Nested loop join:

Outer table中的每一行与inner table中的相应记录join,类似一个嵌套的循环。

Sort merge join:

将两个表排序,然后再进行join。

Hash join:

将两个表中较小的一个在内存中构造一个Hash 表(对Join Key),扫描另一个表,同样对Join Key进行Hash后探测是否可以join,找出与之匹配的行。

一张小表被hash在内存中。因为数据量小,所以这张小表的大多数数据已经驻入在内存中,剩下的少量数据被放置在临时表空间中;

每读取大表的一条记录,就和小表中内存中的数据进行比较,如果符合,则立即输出数据(也就是说没有读取临时表空间中的小表的数据)。而如果大表的数据与小表中临时表空间的数据相符合,则不直接输出,而是也被存储临时表空间中。

当大表的所有数据都读取完毕,将临时表空间中的数据以其输出。如果小表的数据量足够小(小于hash area size),那所有数据就都在内存中了,可以避免对临时表空间的读写。

如果是并行环境下,前面中的第2步就变成如下了:每读取一条大表的记录,和内存中小表的数据比较,如果符合先做join,而不直接输出,直到整张大表数据读取完毕。如果内存足够,Join好的数据就保存在内存中。否则,就保存在临时表空间中。

适用范围

Nested loop join:

适用于outer table(有的地方叫Master table)的记录集比较少(<10000)而且inner table(有的地方叫Detail table)索引选择性较好的情况下(inner table要有index)。

inner table被outer table驱动,outer table返回的每一行都要在inner table中检索到与之匹配的行。当然也可以用ORDERED 提示来改变CBO默认的驱动表,使用USE_NL(table_name1 table_name2)可是强制CBO 执行嵌套循环连接。

cost = outer access cost + (inner access cost * outer cardinality)

Sort merge join:

用在数据没有索引但是已经排序的情况下。

通常情况下hash join的效果都比Sort merge join要好,然而如果行源已经被排过序,在执行排序合并连接时不需要再排序了,这时Sort merge join的性能会优于hash join。可以使用USE_MERGE(table_name1 table_name2)来强制使用Sort merge join。

cost = (outer access cost * # of hash partitions) + inner access cost

Hash join:

适用于两个表的数据量差别很大。但需要注意的是:如果HASH表太大,无法一次构造在内存中,则分成若干个partition,写入磁盘的temporary segment,则会多一个I/O的代价,会降低效率,此时需要有较大的temporary segment从而尽量提高I/O的性能。

可以用USE_HASH(table_name1 table_name2)提示来强制使用散列连接。如果使用散列连HASH_AREA_SIZE 初始化参数必须足够的大,如果是9i,Oracle建议使用SQL工作区自动管理,设置WORKAREA_SIZE_POLICY 为AUTO,然后调整PGA_AGGREGATE_TARGET 即可。

也可以使用HASH_JOIN_ENABLED=FALSE(默认为TRUE)强制不使用hash join。

cost = (outer access cost * # of hash partitions) + inner access cost

效率比较

Hash join的主要资源消耗在于CPU(在内存中创建临时的hash表,并进行hash计算),而merge join的资源消耗主要在于磁盘I/O(扫描表或索引)。在并行系统中,hash join对CPU的消耗更加明显。所以在CPU紧张时,最好限制使用hash join。

在绝大多数情况下,hash join效率比其他join方式效率更高:

在Sort-Merge Join(SMJ),两张表的数据都需要先做排序,然后做merge。因此效率相对最差;

Nested-Loop Join(NL)效率比SMJ更高。特别是当驱动表的数据量很大(集的势高)时。这样可以并行扫描内表。

Hash join效率最高,因为只要对两张表扫描一次。





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