[SQLD] 30. 조인 수행 원리

제3절 조인 수행 원리

1. NL Join

• 프로그램에서 사용하는 중첩된 반복문과 유사한 방식으로 조인을 수행
• 반복문의 외부에 있는 테이블을 선행 테이블 또는 외부테이블(Outer table)이라하고
• 반복문의 내부에 있는 테이블을 후행 테이블(Inner table)이라 한다.

   

  FOR 선행 테이블 읽음 -> 외부테이블(OUTER TABLE) FOR 후행테이블 읽음 ->내부테이블(Inner table) (선행테이블과 후행 테이블 조인)

• 먼저 선행 테이블의 조건을 만족하는 행을 추출하여 후행 테이블을 읽으면서 조인을 수행한다.
• 선행테이블의 조건을 만족하는 모든 행의 수 만큼 반복수행 한다.
• 선행 테이블의 조건을 만족하는 행의 수가 많으면 그만큼 후행 테이블의 조인 작업은 반복 수행 된다.
• 결과 행의 수가 적은 테이블을 조인 순서상 선행 테이블로 선택하는 것이 전체 일량을 줄일 수 있다.
• 랜덤 방식으로 데이터를 액세스하기 때문에 처리 범위가 좁은 것의 조건으로 선택이 유리하다.

• NL JOIN작업 방법
  1) 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
  2) 선행 테이블의 조인 키 값을 가지고 후행 테이블에서 조인 수행
  3) 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 1번 작업 반복수행
  

  

• NL JOIN의 수행 방식
  1) 선행 테이블에서 조건을 만족하는 첫 번째 행을 찾음
  -> 이때 선행 테이블에 주어진 조건을 만족하지 않는 경우 해당 데이터는 필터링 됨
  2) 선행 테이블의 조인 키를 가지고 후행 테이블에 조인키가 존재하는지 찾으러 감
  -> 조인시도
  3) 후행 테이블의 인덱스에 선행 테이블의 조인 키가 존재하는 지 확인
  -> 선행 테이블의 조인 값이 후행 테이블에 존재하지 않으면 선행 테이블 데이터는 필터링 (조인작업필요X)
  4) 인덱스에서 추출한 레코드 식별자를 이용하여 후행 테이블을 액세스
  -> 인덱스 스캔을 통한 테이블 액세스
  후행 테이블에 주어진 조건까지 모두 만족하면 해당 행을 추출버퍼에넣음
  5)~ 11) 앞의작업 반복 수행

• 추출버퍼는 SQL문의 실행결과를 보관하는 버퍼로 일정 크기를 설정하여 결과가 모두 차거나 더이상 결과가 없어서
• 추출버퍼를 채울 것이 없으면 결과를 사용자에게 반환한다.
• 추출버퍼는 운반단위, Array Size, Prefetch Size라고도 한다.

2. Sort Merge Join

• 조인 칼럼을 기준으로 데이터를 정렬하여 조인을 수행
• 주로 스캔 방식으로 데이터를 읽는다.
• 랜덤액세스로 부담이 되는 넓은 범위의 데이터를 처리할 때 이용
• 정렬할 데이터가 많아 메모리에 모든 정렬 작업을 수행하기 어려운 경우 임시영역을 사용하므로 성능이 떨어질 수 있다.
• Hash조인과는 달리 동등 조인 뿐만 아니라 비동등 조인에 대해서 조인 작업이 가능하다.
  

  

• Sort Merge Join동작
  1) 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
  2) 선행 테이블의 조인키를 기준으로 정렬 작업을 수행, 1) ~ 2) 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든행에 대해 반복수행
  3) 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
  4) 후행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬작업을 수행, 3) ~ 4) 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든행에 대해 반복수행
  5) 정렬된 결과를 이용하여 조인을 수행하며 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣음

• Sort Merge Join은 조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법
• Sort Merge Join에서 조인작업을 위해 항상 정렬 작업이 발생하는 것은 아니다.

3. Hash Join

• 해슁 기법을 이용하여 조인을 수행
• 조인 칼럼을 기준으로 해쉬함수를 수행하여 서로 동일한 해쉬 값을 갖는 것들 사이에 실제 값이 같은지를 비교하면서 조인을 수행
• NL Join랜덤 액세스와 Sort Merge Join의 문제점인 정렬 작업의 부담을 해결하기 위한 대안으로 등장
  

  

• Hash Join 동작
  1) 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
  2) 선행 테이블의 조인 키를 기준으로 해쉬 함수를 적용하여 해쉬 테이블을 생성(조인 칼럼과 SELECT절에서 필요로 하는 칼럼도 함께 저장)
  1) ~ 2) 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행
  3) 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
  4) 후행 테이블의 조인 키를 기준으로 해쉬 함수를 적용하여 해당 버킷을 찾음(조인 키를 이용해서 실제 조인될 데이터를 찾음)
  5) 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣음
  3) ~ 5) 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해서 반복 수행

• Hash Join은 조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법이다.
• Hash Join은 해쉬 함수를 이용하여 조인을 수행하기 때문에 '='로 수행하는 조인 즉, 동등조건에만 사용 할 수 있다.
• 해쉬 함수가 적용될 때 동일한 값을 항상 같은 값으로 해슁됨이 보장된다.
• Hash Join 작업을 수행하기 위해 해쉬 테이블을 메모리에 생성해야 한다.
• 메모리에 적재할 수 있는 크기보다 더 커지면 임시영역(디스크)에 해쉬 테이블을 저장한다.
  결과행의 수가 적은 테이블을 선행 테이블로 사용하는 것이 좋다.
• 선행 테이블을 Build Input이라고도하며, 후행테이블은 Prove Input이라고도 한다.

 

 

 

 

 

[출처]

wiki.gurubee.net/pages/viewpage.action?pageId=27428161