SQLD 5-3 ] 조인 수행 원리

❏ 조인 수행 원리

 

 - 조인은 두 개 이상의 테이블을 하나의 집합으로 만드는 연산이다.

   조인 기법은 두 개의 테이블을 조인할 때 사용할 수 있는 방법이고

   종류로는 NL Join, Hash Join, Sort Merge Join 이 있다.

 

 

❏ NL JOIN

 

 - 프로그래밍에서 사용하는 FOR 문과 유사한 방식으로 조인을 수행한다.   

    반복문 외부에 있는 테이블을 선행테이블(외부테이블), 반복문 내부에 있는 테이블을 후행테이블(내부테이블) 이라고 한다.

FOR 선행 테이블 읽음 → 외부 테이블(Outer Table)
    FOR 후행 테이블 읽음 → 내부 테이블(Inner Table)
      (선행 테이블과 후행 테이블 조인)

 

 

먼저 선행 테이블의 조건을 만족하는 행을 추출 하고. 후행 테이블을 쭉 훑어보면서 조인을 수행한다.

선행 테이블의 조건을 만족하는 행의 수만큼 반복 수행한다.

NL JOIN 에서는 선행테이블의 조건을 만족하는 행의 수가 많으면 그만큼 후행 테이블의 조인 작업은 반복 수행된다

결과 행의 수가 적은 테이블을 조인 순서상 선행 테이블로 선택하는 것이 일량을 줄일 수 있다

NL JOIN 은 랜덤 방식으로 데이터를 액세스 하기 때문에 처리 범위가 좁은 것이 유리하다

 

 

NL JOIN 의 작업 방법 

1. 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다 (where)

2. 선행 테이블의 조인 키 값을 가지고 후행테이블에서 조인을 수행한다 (조인 키값 갖고 후행테이블로 떠나자)

3. 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해서 1번 작업 반복 수행

 

 

 

NL JOIN 의 수행 방식

 1) 선행 테이블에서 조건을 만족하는 첫 번째 행을 찾는다 

  - 맞는 조건아니면 필터링 된다. 

 2) 선행 테이블의 조인 키를 가지고 후행 테이블로 떠난다

   - 조인 시도

 3) 후행 테이블의 인덱스에 선행 테이블의 조인키가 존재하는지 확인한다

   - 후행 테이블에 조인키 갖고 도착했는데 존재하지 않으면 선행 테이블 데이터는 필터링된다 (더이상 조인작업이 필요가 없다..)

 4) 인덱스에서 추출한 레코드 식별자를 이용하여 후행 테이블을 액세스 (후행 테이블에 조건에 맞는게 있다. 식별자 갖고 후행테이블 내에서 작업한다)

   - 인덱스 스캔을 통한 테이블 액세스

   후행 테이블에 주어진 조건까지 모두 만족하면 해당 행을 추출버퍼에 넣는다.

   5 ~ 11 작업을 반복 수행한다.

 

 

❍  추출버퍼는 SQL 문의 실행결과를 보관하는 버퍼. 

    추출버퍼에 결과가 모두 차거나, 더 이상 결과가 없어서 추출버퍼를 채울게 없으면 결과를 사용자에게 반환!

    추출버퍼는 운반단위, Array, Size, Prefetch Size 라고도 불린다.

 

❍ 만약 선행테이블에 사용가능한 인덱스가 있다면  

   인덱스를 통해 선행테이블을 액세스 할 수 있다. ( 저 위 절차 얘기는 후행테이블에는 인덱스가 있고 선행은 없을 때 )

   조인이 성공하면 바로 조인결과를 보여줄 수 있어서 온라인 프로그램에 적당하다

 

 

 

❏ SORT MERGE JOIN

 

 - 조인 칼럼을 기준으로 데이터를 정렬하여 조인을 수행한다. 

   NL JOIN 은 주로 랜덤 엑세스 방식으로 데이터를 읽었는데. SORT MERGE JOIN 은 주로 스캔 방식으로 데이터를 읽는다

   랜덤 액세스로 언제 넓은 범위의 데이터를 처리할까.. 할때 사용되던 기법이다.

   그러나 정렬할 데이터가 많긴 많아서.. 성능이 떨어질 수 있다. (대량) . CPU 작업 위주로 하는 HASH JOIN 이 성능상 유리!

   HASH 조인과는 달리 동등조인 뿐만 아니라 비동등 조인에 대해서도 조인작업이 가능하다

 

 

 

 

SORT MERGE JOIN 동작 순서

 1. 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다

 2. 선행 테이블의 조인키 를 기준으로 정렬 작업을 수행한다. (모아놓네)

 1~2 번 작업을 선행테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행 한다.  (다모아놓는다)

 

 3. 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다

 4. 후행 테이블의 조인키를 기준으로 정렬 작업을 수행한다. (여기도 모아놓네)

 3~4 번 작업을 선행테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행 한다. (여기도 다 모아놓자)

 

 5. 정렬된 결과를 이용하여 조인을 수행하며 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣는다

 

 

❍ SORT MERGE JOIN 은 조인 칼럼의 인덱스를 사용하지 않기 때문에.

   조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않아도 쓸 수 있다.

 

❍ SORT MERGE JOIN 에서 조인작업을 위해 항상 정렬작업이 되는건 아니다.

   앞 단계의 작업을 수행하는 도중  정렬이 먼저 미리 되있을때도 있어서.

 

 

 

❏ HASH JOIN

 

 - 해슁 기법을 이용하여 조인을 수행한다. 해슁기법?

   조인을 수행할 테이블의 조인칼럼을 기준으로 해쉬함수를 수행.

   그럼 해쉬값이 나오는데 서로 동일한 해쉬값을 갖는 것들 사이에서 실제 값이 같은지를 비교하면서 조인 시도!

   그치. 서로 동일한 값에다가 해쉬함수 하면 해쉬값 같은게 나오고 그거 서로 맞춰보면서.. 조인..하는건가

   NL JOIN 의 랜덤 액세스 문제점과 SORT MERGE JOIN 의 문제점을 보완하고자 나왔다

 

 

 

HASH JOIN 의 동작

 1. 선행테이블 에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다

2. 선행테이블의 조인키를 기준으로 해쉬함수를 적용하여 해쉬테이블을 생성한다.

   - 조인칼럼 과 SELECT 절에서 필요로 하는 칼럼도 함께 저장 

 1~2 번 작업을 선행테이블 의 조건을 만족할 때까지 모든행에 대해 반복수행

 

 3. 후행테이블 에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다

 4. 후행테이블의 조인키를 기준으로 해쉬함수를 적용하여 해당 버킷을 찾는다. (해쉬테이블에서 찾는다는 얘기인듯)

   - 조인 키를 이용해서 실제 조인될 데이터를 찾는다

 5. 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣는다

 

 3~5 번 작업을 후행테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해서 반복수행한다.

 

 

 ❍ 뭔가 SORT MERGE JOIN 과 비슷하긴 한데. 약간의 차이가 있네.

    왼쪽 다 정렬하고 오른쪽 다 정렬하고 조인하는게 아니라

    왼쪽 해쉬테이블에 너놓고 오른쪽에서 해쉬키 갖고 해쉬테이블에 문 뚜드리면서 저 가도 되나요 물어보고.. 

    조인되면 추출버퍼로 슥..

 

 ❍ HASH JOIN 은 조인칼럼의 인덱스를 사용하지 않기 때문에  

    조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않을 때에도 사용할 수 있다.

 

 ❍ 해쉬함수를 이용하여 해쉬값 비교를 해야하기 때문에 = 로 수행하는 동등조인 에서만 가능하다.

 

 ❍ 해쉬함수가 적용될때는 동일한 해쉬값을 보장한다

 

 ❍ HASH JOIN 작업을 수행하기 위해 해쉬테이블을 메모리에 생성해야한다.

 

 ❍ 메모리에 적재할 수 있는 크기보다 더 커지면 임시영역(디스크)에 해쉬테이블을 지정한다.

    결과행의 수가 적은 테이블을 선행 테이블로 하는게 좋다

 

 ❍ 선행테이블을 Build Input, 후행테이블을 Prove Input 이라고도 한다.