SQL 语句执行计划中的连接方式

SQL 语句执行计划中的连接方式

join操作

join操作基本分为3大类：外连接（细分为：左连接（Left outer join/ left join）、右连接（right outer join/ right join）、全连接（full outer join/ full join）)、自然连接(Natural join)、内连接(Inner Join/join)。

测试环境：

CREATE TABLE t01(id1 int,id2 int,id3 int);
CREATE TABLE t02(id1 int,id4 int,id5 int);
INSERT INTO t01 VALUES(1,1,1);
INSERT INTO t01 VALUES(2,2,2);
INSERT INTO t01 VALUES(3,3,3);INSERT INTO t02 VALUES(1,4,4);
INSERT INTO t02 VALUES(2,2,2);
INSERT INTO t02 VALUES(4,6,6);
commit;
SELECT * FROM t01;
SELECT * FROM t02;

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t01;ID1        ID2        ID3
---------- ---------- ----------1          1          12          2          23          3          3ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t02;ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ----------1          4          42          2          24          6          6

内连接：

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * from t01 INNER JOIN t02 ON t01.id1=t02.id1;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          42          2          2          2          2          2
#或者：
ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * from t01  JOIN t02 ON t01.id1=t02.id1;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          42          2          2          2          2          2

自然连接

自然连接是在两张表中寻找那些数据类型和列名都相同的字段,然后自动地将他们连接起来,并返回所有符合条件按的结果。

我们也可以将自然连接理解为内连接的一种。

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * from t01 Natural JOIN t02;ID1        ID2        ID3        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          4          42          2          2          2          2

左外连接：

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t01 a LEFT OUTER JOIN t02 b ON a.id1=b.id1;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          42          2          2          2          2          23          3          3

右外连接

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t01 a RIGHT OUTER JOIN t02 b ON a.id1=b.id1;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          42          2          2          2          2          24          6          6

全外连接

ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t01 a FULL OUTER JOIN t02 b ON a.id1=b.id1;   # outer可以省略ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          42          2          2          2          2          24          6          63          3          3

交叉连接（笛卡尔积）

SELECT * FROM t01 CROSS JOIN t02;ITMS5_1@hfzcdb> SELECT * FROM t01 CROSS JOIN t02;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          41          1          1          2          2          21          1          1          4          6          62          2          2          1          4          42          2          2          2          2          22          2          2          4          6          63          3          3          1          4          43          3          3          2          2          23          3          3          4          6          6ITMS5_1@hfzcdb> select * from t01,t02;ID1        ID2        ID3        ID1        ID4        ID5
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------1          1          1          1          4          41          1          1          2          2          21          1          1          4          6          62          2          2          1          4          42          2          2          2          2          22          2          2          4          6          63          3          3          1          4          43          3          3          2          2          23          3          3          4          6          6

嵌套循环（Nested Loops）：简称NL

• nestloop 适用于大小表关联 小表做外表（驱动表，放内存中），外表（被驱动表）每返回一行数据，内表需要做一次全表扫描，该场景下适合再内表的关联键上建立索引，避免内表的多次全表扫描

select * from t_vio_violation v1,  t_vio_white_vehicle v2wherev1.plate_nbr=v2.plate_nbr   and  v1.violation_time > sysdate -100Plan Hash Value  : 284138460 -----------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                      | Name                | Rows | Bytes | Cost | Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT               |                     |    1 |   886 |   15 | 00:00:01 |
|   1 |   NESTED LOOPS                 |                     |    1 |   886 |   15 | 00:00:01 |
|   2 |    NESTED LOOPS                |                     |   33 |   886 |   15 | 00:00:01 |
|   3 |     TABLE ACCESS FULL          | T_VIO_WHITE_VEHICLE |    1 |   359 |    2 | 00:00:01 |
| * 4 |     INDEX RANGE SCAN           | IDX_PLATE_NBR_01    |   33 |       |    2 | 00:00:01 |
| * 5 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | T_VIO_VIOLATION     |    8 |  4216 |   13 | 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------------------Predicate Information (identified by operation id):
------------------------------------------
* 4 - access("V1"."PLATE_NBR"="V2"."PLATE_NBR")
* 5 - filter("V1"."VIOLATION_TIME">SYSDATE@!-100)

小表做外表（驱动表，放内存中）–T_VIO_WHITE_VEHICLE ，外表（被驱动表）–T_VIO_VIOLATION

遵循最上最右先执行的原则。

（归并）排序合并连接（Sort Merge Join）：SMJ

merge join 因为要排序，因此性能要差于hash join，若关联键上有索性，性能也不错， 适用于关联键已有索引并且支持不等值连接 <= >=

【排序合并连接分为两个阶段】

1、Sort 阶段：两边集合按照连接字段进行排序。

2、Merge 阶段：排序好的两边集合进行相互合并（Merge）操作。

select  /*+ ordered use_merge(v2) */* from t_vio_violation v1,  t_vio_white_vehicle v2wherev1.violation_time > sysdate -100andv1.plate_nbr=v2.plate_nbrPlan Hash Value  : 3221625541 ------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation             | Name                | Rows    | Bytes      | Cost   | Time     |
------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT      |                     |       1 |        886 | 523280 | 00:00:41 |
|   1 |   MERGE JOIN          |                     |       1 |        886 | 523280 | 00:00:41 |
|   2 |    SORT JOIN          |                     | 6026069 | 3175738363 | 523277 | 00:00:41 |
| * 3 |     TABLE ACCESS FULL | T_VIO_VIOLATION     | 6026069 | 3175738363 | 103631 | 00:00:09 |
| * 4 |    SORT JOIN          |                     |       1 |        359 |      3 | 00:00:01 |
|   5 |     TABLE ACCESS FULL | T_VIO_WHITE_VEHICLE |       1 |        359 |      2 | 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------------------------Predicate Information (identified by operation id):
------------------------------------------
* 3 - filter("V1"."VIOLATION_TIME">SYSDATE@!-100)
* 4 - access("V1"."PLATE_NBR"="V2"."PLATE_NBR")
* 4 - filter("V1"."PLATE_NBR"="V2"."PLATE_NBR")  

（散列）哈希连接（Hash Join）：简称HJ

hash join 仅适用于等值关联，两表中较小的表的关联键放内存中做hash散列再去窥探大表，性能较好

【哈希连接分为两个阶段】

1、Build 阶段：读取小表（Build Input）生成Hash表。 —构造阶段

2、Probe 阶段：读取大表（Probe Input）探查Hash表并进行连接。 --探查阶段

select  /*+ ordered use_hash(v2) */* from t_vio_violation v1,  t_vio_white_vehicle v2wherev1.violation_time > sysdate -100andv1.plate_nbr=v2.plate_nbrPlan Hash Value  : 1360093866 -----------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation            | Name                | Rows    | Bytes      | Cost   | Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT     |                     |       1 |        886 | 235876 | 00:00:19 |
| * 1 |   HASH JOIN          |                     |       1 |        886 | 235876 | 00:00:19 |
| * 2 |    TABLE ACCESS FULL | T_VIO_VIOLATION     | 6026027 | 3175716229 | 103631 | 00:00:09 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL | T_VIO_WHITE_VEHICLE |       1 |        359 |      2 | 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------------------Predicate Information (identified by operation id):
------------------------------------------
* 1 - access("V1"."PLATE_NBR"="V2"."PLATE_NBR")
* 2 - filter("V1"."VIOLATION_TIME">SYSDATE@!-100)

三种连接方式比较

NL连接	sort Merge连接	Hash连接
海量数据连接慢	海量数据连接比较快	海量数据连接很快
特别依赖索引	不太依赖索引，有索引排序会快	不是太依赖索引，索引快速过滤出结果
随机方式扫描数据	不全是随机方式扫描数据	不全是随机方式扫描数据
从SGA的buffer cache读取数据	从PGA读取排序后的数据	从PGA读取Hash表数据
被驱动表需要扫描多次	outer表与inner表都只扫描一次	outer表与inner表都只扫描一次
不需要排序	需要排序的数据也是从buffer cache读取，不可避免	需要构建的数据也是从buffer cache读取，不可避免
	两个表都要排序	不需要排序
	两个表都要放到PGA，使用大量PGA 空间	只把小表放在PGA中