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多表连接的三种方式详解 HASH JOIN MERGE JOIN NESTED LOOP

原创 Linux操作系统 作者:roominess 时间:2012-05-08 10:58:56 0 删除 编辑

在多表联合查询的时候,如果我们查看它的执行计划,就会发现里面有多表之间的连接方式。 之前打算在sqlplus中用执行计划的,但是格式看起来有点乱,就用Toad 做了3个截图。

   

 

 

 

 

 

 

 

 

3张图里我们看到了几点信息:

1.       CBO 使用的ALL_ROWS模式

Oracle Optimizer CBO RBO

http://space.itpub.net/15880878/viewspace-722979

 

2.       表之间的连接用了hash Join, Nested loopsSort Merge Join

 

 

多表之间的连接有三种方式:Nested LoopsHash Join  Sort Merge Join. 下面来介绍三种不同连接的不同:

 

 

一. NESTED LOOP:

对于被连接的数据子集较小的情况,嵌套循环连接是个较好的选择。在嵌套循环中,内表被外表驱动,外表返回的每一行都要在内表中检索找到与它匹配的行,因此整个查询返回的结果集不能太大(大于万不适合),要把返回子集较小表的作为外表(CBO 默认外表是驱动表),而且在内表的连接字段上一定要有索引。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

        

Nested loop一般用在连接的表中有索引,并且索引选择性较好的时候.

 

步骤:确定一个驱动表(outer table),另一个表为inner table,驱动表中的每一行与inner表中的相应记录JOIN。类似一个嵌套的循环。适用于驱动表的记录集比较小(<10000)而且inner表需要有有效的访问方法(Index。需要注意的是:JOIN的顺序很重要,驱动表的记录集一定要小,返回结果集的响应时间是最快的。

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 | | |

EMPLOYEESouter table, JOBSinner table.

 

 

二. HASH JOIN :

散列连接是CBO 做大数据集连接时的常用方式,优化器使用两个表中较小的表(或数据源)利用连接键在内存中建立散列表,然后扫描较大的表并探测散列表,找出与散列表匹配的行。

这种方式适用于较小的表完全可以放于内存中的情况,这样总成本就是访问两个表的成本之和。但是在表很大的情况下并不能完全放入内存,这时优化器会将它分割成若干不同的分区,不能放入内存的部分就把该分区写入磁盘的临时段,此时要有较大的临时段从而尽量提高I/O 的性能。

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

        

Hash join在两个表的数据量差别很大的时候.

 

步骤: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适用于记录集比较大的情况。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,则会多一个写的代价,会降低效率。

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)|
--------------------------------------------------------------------------

ORDERSHASH TABLEORDER_ITEMS扫描

 

 

三.SORT MERGE JOIN

通常情况下散列连接的效果都比排序合并连接要好,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,这时排序合并连接的性能会优于散列连接。可以使用USE_MERGE(table_name1 table_name2)来强制使用排序合并连接.

        

Sort Merge join 用在没有索引,并且数据已经排序的情况.

 

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

 

步骤:将两个表排序,然后将两个表合并。通常情况下,只有在以下情况发生时,才会使用此种JOIN方式:

1.RBO模式

2.不等价关联(>,<,>=,<=,<>)

3.HASH_JOIN_ENABLED=false

4.数据源已排序

 

四.  三种连接工作方式比较:

     

       Hash join的工作方式是将一个表(通常是小一点的那个表)做hash运算,将列数据存储到hash列表中,从另一个表中抽取记录,做hash运算,到hash 列表中找到相应的值,做匹配。

        

Nested loops 工作方式是从一张表中读取数据,访问另一张表(通常是索引)来做匹配,nested loops适用的场合是当一个关联表比较小的时候,效率会更高。

 

         Merge Join 是先将关联表的关联列各自做排序,然后从各自的排序表中抽取数据,到另一个排序表中做匹配,因为merge join需要做更多的排序,所以消耗的资源更多。 通常来讲,能够使用merge join的地方,hash join都可以发挥更好的性能。

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