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제3절 조인 수행 원리




조인이란 두개 이상의 테이블을 하나의 집합으로 만드는 연산이다.
조인기법중 자주사용되는 조인은 NL JOIN, HASH JOIN, SORT MERGE JOIN등이 있다.

1.NL Join

NL 조인은 프로그램에서 사용하는 중첩된 반복문과 유사한 방식으로 조인을 수행한다.
반복문의 외부에 있는 테이블을 선행 테이블 또는 외부테이블(OUTER TABLE)이라고하고,
반복문의 내부에 있는 테이블을 후행 테이블 또는 내부(INNER TABLE)이라고 한다.

FOR 선행 테이블 읽음 -> 외부테이블(OUTER TABLE)
FOR 후행테이블 읽음 -> 내부 테이블(INNER TABLE)
(선행 테이블과 후행 테이블조인)
  • 먼저 선행 테이블의 조건을 만족하는 행을 추출하여 후행 테이블을 읽으면서 조인을 수행한다.
  • 선행테이블의 조건을 만족하는 모든 행의 수만큼 반복수행한다.
  • 선행 테이블의 조건을 만족하는 행의 수가 많으면 그만큼 후행 테이블 조인작업은 반복 수행된다.
  • 결과 행의 수가 적은 테이블을 조인 순서상 선행 테이블로 선택하는것이 전체 일량을 줄일수있다.
  • 랜덤 방식으로 데이터 액세스하기 때문에 처리 범위가 좁은 것의 조건으로 선택이 유리하다.
  • NL JOIN 작업 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 반복 수행
NL JOIN의 수행 방식
1) 선행 테이블에서 조건을 만족하는 첫 번째 행을 찾음
-> 이때 선행 테이블에 주어진 조건을 만족하지 않는 경우 해당 데이터는 필터링됨
2) 선행 테이블의 조인 키를 가지고 후행 테이블에 조인 키가 존재하는지 찾으로 감
-> 조인시도
3) 후행 테이블의 인덱스에 선행 테이블의 조인 키가 존재하는지 확인
-> 선행 테이블의 조인 값이 후행 테이블에 존재하지 않으면 선행 테이블 데이터는 필터링됨(조인작업x)
4) 인덱스에서 추출한 레코드 식별자를 이용하여 테이블을 액세스
-> 인덱스 스캔을 통한 테이블 액세스
5) ~ 11) 반복수행

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

그림 3-12 선행 테이블에 사용 가능한 인덱스가 존재했다면 인덱스를 통해 선행 테이블을 액세스할 수 있다.
NL Join 기법은 성공하면 바로 결과를 사용자에게 보여주므로 온라인 프로그램에 적당한 조인 기법이다.

ex) 온라인기법으로 적당한 조인기법은?

2.Sort Merge Join

  • Sort Merge Join은 조인 칼럼을 기준으로 데이터를 정렬하여 조인을 수행.
  • Sort Merge Join은 주로 스캔 방식으로 데이터를 읽는다.
  • Sort Merge Join은 랜덤액세스로 부담이 되는 넓은 범위의 데이터를 처리 할 때 이용.
  • Sort Merge Join은 정렬할 데이터가 많아 메모리에 모든 정렬작업을 수행하기 어려운 경우에는 임시영역을 사용하므로 성능이 떨어질 수 있다.
  • Sort Merge Join은 Hash Join과는 달리 동등 조인 뿐만 아니라 비동등 조인에 대해서 조인 작업이 가능하다.
Sort Merge Join 동작
1) 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
2) 선행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행(1 ~ 2번작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행)
3) 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾음
4) 후행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행(3 ~ 4번 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행)
5) 정렬된 결과를 이용하여 조인을 수행하며 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣음
  • Sort Merge Join은 조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법이다.
  • Sort Merge Join에서 조인 작업을 위해 항상 정렬 작업이 발생하는 것은아니다.

3. Hash Join

  • Hash Join은 해슁기법을 이용하여 조인을 수행
  • 조인 칼럼을 기준으로 해쉬함수를 수행하여 서로 동일한 해쉬 값을 갖는 것들 사이에서 실제 값이 같은지를 비교하면서 조인을 수행
  • NL Join 랜덤액세스 와 Sort Merge Join 의 문제점인 정렬 작업의 부담을 해결하기 위한 대안으로 등장
Hash Join 동작
1) 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을찾음
2) 선행 테이블의 조인 키를 기준으로 해쉬 함수를 적용하여 해쉬 테이블을 생성(조인 칼럼과 SELECt 절에서 필요로 하는 칼럼도 함께 저장)
(1 ~ 2번 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복수행)
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 ~ 5번 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해서 반복수행)
  • Hash Join은 조인 칼럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 기법이다.
  • Hash Join은 해쉬 함수를 이용하여 조인을 수행하기 때문에 ='=로 수행하는 조인, 동등조건에만 사용 할 수 있다.
  • 해쉬 함수가 적용될 때 동일한 값을 항상 같은 값으로 해슁됨이 보장된다.
  • Hash Join 작업을 수행하기위해 해쉬 테이블을 메모리에 생성해야한다.
  • 메모리에 적재할 수 있는 영역에 크기보다 커지면 임시 영역(디스크)에 해쉬 테이블을 저장한다.
  • Hash Join을 할 때는 결과 행의 수가 적은 테이블을 선행 테이블로 사용하는 것이 좋다.
  • 선행 테이블을 Build Input 이라하며, 후행 테이블은 Prove Input이라한다.

문서정보

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  1. 4월 11, 2013

    이재현 says:

    실행 계획 보여주고 아웃터 테이블은 이라고 나오던군요

    실행 계획 보여주고 아웃터 테이블은 이라고 나오던군요

  2. 4월 12, 2013

    임상준 says:

    성환형것도 잘 봤어요 고생하셨습니다

    성환형것도 잘 봤어요 고생하셨습니다

  3. 4월 19, 2013

    유승현 says:

    정리하느라 수고했어요.

    정리하느라 수고했어요.