Oracle nested loops、hash join、sort merge join 详解

表连接方式

• 理论执行效率：hash join > nested loops > sort merge join
• CBO 优化器下，表连接方式不是固定的，可通过 hint 关键字进行强制变更。
• 优化不变原则：IO 消耗最小

表连接方式	工作原理	适用原则
nested loops 嵌套循环	2层嵌套循环	1.驱动表数据量 < 1W 2.被查找表有索引
hash join 散列连接	较小的表在 RAM 创建 hash table，较大的表读取记录，效率最高	1.等值连接 2. 驱动表大时，效果较好；驱动表小时，效果更好 3. 需要设置参数 HASH_AREA_SIZE
sort merge join 排序合并连接	记录排序然后合并	1. 非等值连接或排序
star join 星型连接	多个维度表 和一个大的 数据表，然后嵌套循环连接	1.一般用于 数据仓库 2. 需要启用参数 STAR_TRANSFORMATION_ENABLED

nested loops 嵌套循环

• 循环地 从一张表中读取数据（驱动表 outer table），然后访问另一张表（被查找表 inner table，通常有索引）。驱动表中的每一行与 inner 表中的相应字段关联。

FOR o IN 1 .. n LOOP -- 一般 n < 1W
  FOR i IN 1 .. m LOOP
     索引字段 join;
  END LOOP;
END LOOP

-- 内部连接过程
row source1 的 row1 -> probe -> row source2
row source1 的 row2 -> probe -> row source2
row source1 的 row3 -> probe -> row source2
...
row source1 的 rowN -> probe -> row source2

hash join 散列连接

• 这种连接方式是 Oracle 7.3 引入的，只能用于 CBO 优化器中
• 也有 nested loops 中所谓的驱动表概念，被 hash table 与 bitmap 的表为驱动表，当被构建的 hash table 与 bitmap 能被容纳在内存中时，这种连接方式的效率极高。

-- 内部连接过程
row source1 的 row1 -> build hash table and bitmap -> probe -> row source2
row source1 的 row2 -> build hash table and bitmap -> probe -> row source2
row source1 的 row3 -> build hash table and bitmap -> probe -> row source2
...
row source1 的 rowN -> build hash table and bitmap -> probe -> row source2

sort merge join 排序合并连接

• 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,即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

hint 关键字

• 注意检查语法：select /*+ hint*/ ... 中 /* 和 + 之间不能有空格，且必须紧跟 select 之后，否则无效
• 使用表别名：如果指定了表别名，就不能使用表名称
• 提示忽略：如果写错了，会被当做注释，不产生作用

表连接常用 hint 关键字	功能描述
/*+ LEADING(t)*/	将指定的表 t 作为连接次序中的首表
/*+ USE_NL(t1 t2)*/	强制将 t1，t2 使用嵌套循环
/*+ USE_HASH(t1 t2)*/	强制将 t1，t2 使用散列连接
/*+ USE_MERGE(t1 t2)*/	强制将 t1，t2 使用排序合并
/*+ PARALLEL(t N)*/	并行，表 t，并发数 N
/*+ INDEX(t idx)*/	索引，表 t，索引名 idx

SELECT /*+ leading(t1) use_hash(t1 t2)*/
 t1.*
  FROM table_a t1, 
       table_b t2
 WHERE t1.a = t2.a;