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机构内部数据库教程，Join算法

Join算法


机构内部数据库教程，Join算法

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JAVA技术小码农
5月5日 · 优质科技领域创作者
【机构内部数据库教程，Join算法】Join操作是一种常见的数据库操作 ， 通过Join可以将多个表关联起来 ， 根据用户的条件共同提供数据 。一般情况 ， 在数据库中都会内置多种Join算法 ， 优化器在优化的时候会根据SQL语句和表的统计信息选择合适的算法 。
Hash JoinHash Join
在执行Hash Join时 ， 1. 会根据Join条件将一张表进行Hash运算加载到内存中的一张Hash表中 。Hash表类似与Java中的HashTable；2.遍历另外一张表 ， 进行Hash运算后在内存中查找满足条件的记录 。
select * from t1 join t2 on t1.a = t2.b；在执行这个SQL的时候 ， 先加载表t1的数据 ， 然后根据表t1的a字段作为key构造Hash表 。之后 ， 从表t2中逐条取出记录 ， 计算字段b的Hash值 ， 去Hash表中查找是否存在满足条件的记录 。
Hash Join的性能很高 ， 但是前提条件是内存中能够存放下其中一张表的Hash表 。所以一般适用于大小表Join 。在一些大数据分析的数据查询引擎中 ， 当内存放不下这种Hash表的时候 ， 会将小表进行分区保存到磁盘上 ， 之后再执行Join 。
嵌套循环Join嵌套循环Join
嵌套循环Join中 ， 至少一张表存在索引 ， 且Join的条件是对索引列的比对 。带有索引的表作为被检索表 ， 对不带有索引或者两张都带有索引的表中较小的那张表进行遍历 。这个算法充分利用了索引的优势 ， 让Join的时间复杂度从O(m*n)变成了O(n) ， 其中m为被检索表的行数 ， n为遍历表的行数 。
Merge Hash相对于上述两个算法 ， 这个算法的性能差些 ， 但是使用范围更广些 。在这个算法中 ， 相对两张表中的数据进行排序 ， 之后再分别取一段进行Join 。
Semi Join半连接 ， 对于左边的表输出满足条件的记录 ， 而对于右边的表则不管是否满足条件都不会被输出 ， 也就是 ， 最终的结果是左边表数据记录的一个子集 ， 类似于in、exists 。Semi Join本身就是Join的一种 。在大数据跨数据源的查询中 ， Semi Join是对inner join、left join、right join的一种优化 。查询跨数据源时 ， 尽量减少从每个数据源出来的数据量是一种很有效的优化方式 ， 毕竟网络传输是要花费时间的 。将Join转化成Semi Join是一种有效减小数据量的方式 。
对于：select * from t1 join t2 where t1.a = t2.b ， Semi Join的过程如下：
1.将表t1的数据加载到内存；
2.根据t1的数据 ， 改写加载表t2的条件 ， 即将SQL语句改写成in、exists等 。假设表t1中 ， 全部记录的a字段只有两个值：aa和bb ， 那么SQL将被改写为select * from t2 in ('aa','bb');
3.对从表t1和t2加载的数据做Join；
第2步中对加载t2数据的SQL的改写 ， 使原本需要加载整个t2表改为仅加载t2中满足条件的数据 。
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