1. Nested Loop Join
- NL 조인은 프로그램에서 사용하는 중첩된 반복문과 유사한 방식으로 조인을 수행한다.
- 반복문의 외부에 있는 테이블을 선행 테이블 또는 외부테이블(OUTER TABLE)이라고하고,
- 반복문의 내부에 있는 테이블을 후행 테이블 또는 내부(INNER TABLE)이라고 한다.
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FOR 선행 테이블 읽음 -> 외부테이블(OUTER TABLE)
FOR 후행테이블 읽음 -> 내부 테이블(INNER TABLE)
(선행 테이블과 후행 테이블조인)
- 먼저 선행 테이블의 조건을 만족하는 행을 추출하여 후행 테이블을 읽으면서 조인을 수행한다.
- 선행테이블의 조건을 만족하는 모든 행의 수만큼 반복수행한다.
- 선행 테이블의 조건을 만족하는 행의 수가 많으면 그만큼 후행 테이블 조인작업은 반복 수행된다.
- 결과 행의 수가 적은 테이블을 조인 순서상 선행 테이블로 선택하는것이 전체 일량을 줄일수있다.
- 랜덤 방식으로 데이터 액세스하기 때문에 처리 범위가 좁은 것의 조건으로 선택이 유리하다.
드라이빙 테이블(DRIVING TABLE)
조인시 먼저 액세스되는 쪽을 드라이빙 테이블(DRIVING TABLE, OUTER TABLE)이라고 하며,
나중에 액세스 되는 테이블을 드리븐 테이블(DRIVEN TABLE, INNER TABLE)이라고 한다.
인덱스(INDEX)의 존재 및 우선순위 혹은 FROM절에서의 TABLE 지정 순서에 영향을 받으며
어느 테이블이 먼저 엑세스되느냐에 따라 속도의 차이가 크게 날 수 있으므로 많은 양의 데이터를 다룰 때, 드라이빙 테이블은 매우 중요하다.
결정 규칙
비용기반 옵티마이저(Cost-Based Optimizer, CBO)는 규칙의 우선순위가 아닌 쿼리를 수행하는데 소요되는 예상 비용을 바탕으로 실행계획을 생성한다. 통계정보, DBMS 설정정보, DBMS 버전 등의 차이로 인해 똑같은 SQL문이라도 서로 다른 실행계획이 생성될 수 있다.
1. 두 컬럼 모두 각각 인덱스가 있는 경우
- 옵티마이저의 판단으로 각 테이블의 통계 정보에 있는 레코드 건수에 따라 드라이빙 테이블과 드리븐 테이블을 결정한다.
2. 한쪽의 컬럼에만 인덱스가 있는 경우
- 드리븐 테이블에 인덱스가 없다면 조인을 하는 과정에서 드라이빙 테이블의 레코드 하나당 드리븐 테이블을 매번 풀 스캔해야만 한다. 따라서 인덱스가 없는 테이블이 드라이빙 테이블로 결정되고 인덱스가 있는 테이블이 드리븐 테이블로 결정된다.
3. 두 컬럼 모두 인덱스가 없는 경우
- 어느 테이블을 드라이빙으로 선택하더라도 드리븐 테이블의 풀 스캔은 발생하기 때문에 스캔되는 레코드 수에 따라 옵티마이저가 적절히 드라이빙 테이블을 선택하게 된다.
- 조인이 수행될때 양쪽 테이블의 컬럼에 모두 인덱스가 없을 때만 드리븐 테이블을 풀스캔한다.
- 나머지 경우에는 드라이빙 테이블을 풀 테이블 스캔을 사용할 수는 있어도 드리븐 테이블을 풀 테이블 스캔으로 접근하는 실행 계획은 옵티마이저가 거의 만들어내지 않는다.
NL Join 동작
선행 테이블에서 조건을 만족하는 첫 번째 행을 찾음
- -> 이때 선행 테이블에 주어진 조건을 만족하지 않는 경우 해당 데이터는 필터링됨
선행 테이블의 조인 키를 가지고 후행 테이블에 조인 키가 존재하는지 찾음
- -> 조인시도
후행 테이블의 인덱스에 선행 테이블의 조인 키가 존재하는지 확인
- -> 선행 테이블의 조인 값이 후행 테이블에 존재하지 않으면 선행 테이블 데이터는 필터링됨(조인작업x)
인덱스에서 추출한 레코드 식별자를 이용하여 테이블을 액세스
- -> 인덱스 스캔을 통한 테이블 액세스
~ 11) 반복수행
2. Sort Merge Join
- 조인 컬럼을 기준으로 데이터를 정렬하여 조인을 수행.
- 주로 스캔 방식으로 데이터를 읽는다.
- 랜덤 액세스로 부담이 되는 넓은 범위의 데이터를 처리 할 때 이용.
- 정렬할 데이터가 많아 메모리에 모든 정렬 작업을 수행하기 어려운 경우에는 임시영역을 사용하므로 성능이 떨어질 수 있다.
- Hash Join과는 달리 동등 조인 뿐만 아니라 비동등 조인에 대해서 조인 작업이 가능하다.
- 조인 컬럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법이다.
- 조인 작업을 위해 항상 정렬 작업이 발생하는 것은 아니다.
Sort Merge Join 동작
선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
선행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행
- 1 ~ 2번작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행
후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
후행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행
- 3 ~ 4번 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행
정렬된 결과를 이용하여 조인을 수행하며 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣음
3. Hash Join
- 조인 컬럼을 기준으로 해쉬함수를 수행하여 서로 동일한 해쉬 값을 갖는 것들 사이에서 실제 값이 같은지를 비교하면서 조인을 수행
- NL Join 랜덤액세스 와 Sort Merge Join 의 문제점인 정렬 작업의 부담을 해결하기 위한 대안으로 등장
- 조인 컬럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법이다.
- 해쉬 함수를 이용하여 조인을 수행하기 때문에 동등 조건에만 사용 할 수 있다.
- Hash Join 작업을 수행하기위해 해쉬 테이블을 메모리에 생성해야한다.
- 메모리에 적재할 수 있는 영역에 크기보다 커지면 임시 영역(디스크)에 해쉬 테이블을 저장한다.
- Hash Join을 할 때는 결과 행의 수가 적은 테이블을 선행 테이블로 사용하는 것이 좋다.
Hash Join 동작
- 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
선행 테이블의 조인 키를 기준으로 해쉬 함수를 적용하여 해쉬 테이블을 생성
- 조인 컬럼과 SELECT 절에서 필요로 하는 컬럼도 함께 저장
- 1 ~ 2번 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복수행
- 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
후행 테이블의 조인 키를 기준으로 해쉬 함수를 적용하여 해당 버킷을 찾음
- 조인 키를 이용해서 실제 조인될 데이터를 찾음
조인에 성공하면 추출버퍼에 넣음
- 3 ~ 5번 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해서 반복수행