4.3 해시조인

HASH 조인 기본 매커니즘

 

Build 단계

- 작은 쪽 테이블(Build Input)을 읽어 해시 테이블(해시 맵)을 생성한다.

 

Probe 단계

- 큰 쪽 테이블(Probe Input)을 읽어 해시 테이블을 탐색하면서 조인한다.

 

 

① ===================================================

 

Build 단계

- 사원 데이터를 읽어 해시 테이블을 생성한다.

  이 때 조인컬럼인 사원번호를 해시 테이블 키 값으로 사용한다.

  '사원 번호'를 '해시함수'에 입력해서 '반환된 값' 으로 해시 체인을 찾고

  그 해시 체인에 데이터를 연결한다.

- 해시 테이블은 PGA 영역에 할당된 Hash Area에 저장한다.

  너무 크면 역시나 Temp Tablespace에 저장한다.

 

② ===================================================

Probe단계

 

- 고객 데이터의 '관리 사원번호'를 하나씩 읽어 앞서 생성한 해시테이블을 탐색한다.

  함수에 입력해서 반환된 값으로 해시 체인을 찾고,

  그 해시 체인을 스캔해서 값이 같은 사원번호를 찾는다.

 

 

NL & 해시 조인 특징

- 해시 테이블을 PGA 영역에 할당하기 때문에 빠르다.

- NL 조인은 Outer 테이블을 레코드마다 Inner 쪽 테이블 레코드를 읽기 위해

  '래치 획득' 및 '캐시버퍼 체인 스캔과정을 반복'하지만

 ' 해시 조인은 래치 획득 과정이 없어' PGA에서 빠르게 데이터를 탐색하고 조인한다.

 

그러나 Build Input과 Probe Input에서 각 테이블을 읽을 때는 DB 버퍼캐시를 경유한다.

이 때 인덱스를 이용하기도 하는데 이 과정에서 생기는 비용은 해시조인도 피할 수 없음

 

- 해시 테이블에서는 조인 키값뿐만 아니라 SQL에 사용한 컬럼을 모두 저장한다!

 

- 해시 테이블을 만드는 비용이 수반되지만 '둘 중 작은 집합을 Build Input으로 선택하므로

  부하가 대개 크지 않다.

  > Build Input이 Hash Area보다 크게되면  Temp Tablespace를 쓸텐데
     그럼에도 불구하고 대량 데이터 조인할 때는 일반적으로 해시 조인이 가장 빠르다.

 

 

대용량 Build Input인 경우

 

 

두 테이블 모두 커서 In-Memory 해시 조인이 불가할 경우 분할&정복 방식을 사용한다.

 

1. 조인하는 양쪽 집합 (조인 이의 조건절을 만족하는 레코드)의

   조인 컬럼에 해시 함수를 적용하고

   반환된 해시 값에 따라 동적으로 파티셔닝 한다.

 

2. 각 파티션 짝에 대해 조인을 수행

-  이 때,  Build Input과 Probe Input은 독립적으로 결정된다.

   '파티션 하기 전' 어느쪽이 작은 테이블이였는지는 상관없다.

-  파티션 별로 작은쪽을 Build Input으로 선택하고 해시테이블 생성한다.

   그리고 반대쪽 파티션 로우를 하나씩 읽으면서 해시 테이블을 탐색한다.

- 모든 파티션 짝에 대한 처리를 마칠 때 까지 반복한다.

 

 

 

 

'위쪽 사원 데이터'로 해시 테이블을 생성한 후 '아래쪽 고객 테이블'에서 읽은 조인 키값으로 해시 테이블을 탐색하면서 조인

 

위에서는 use_hash 힌트만 사용해서 Build Input을 옵티마이저가 선택한다.

 

일반적으로 둘 중 카디널리티가 작은 테이블을 선택한다.

 

힌트를 쓰기

 

1. select /*+ leading(e) use_hash(c) */

-- 해시 조인에서 leading(e,c)로 쓴다면, 첫 번째 파라미터로 지정한 테이블은 무조건 Build Input으로 선택된다.

 

2. select /*+ ordered user_hash(c) */

 

3. swap_join_inputs 명령으로 build input을 명시적으로 선택할 수 있다.

select /*+ leading(T1,T2,T3) swap_join_inputs(T2) */ ...

 

이 경우에는 T2가 Build Input으로 설정되게 되고 실행계획은 아래와 같이 두가지가 나온다.

 

 

패턴 1을 2처럼 바꾸고 싶다면

아래와 같이 두가지 방법이 있다.

 

select /*+ leading(T1,T2,T3) swap_join_inputs(T3) */ ...

select /*+ leading(T1,T2,T3) swap_join_inputs(T2) swap_join_inputs(T3)/ ...

 

패턴 1을 2처럼 바꾸고 싶다면

select /*+ leading(T1,T2,T3) no_swap_join_inputs(T3) */ ...

 

Hash 조인을 쓰는 SQL문

1. 수행 빈도가 낮고

2. 쿼리 수행 시간이 오래 걸리고

3. 대량 데이터 조인 시

➜ 이 세가지 기준을 만족하는지 점검해야한다.

 

Hash 조인 특징

1. 조인 칼럼의 인덱스 유무가 조인 속도에 영향을 미치지 않는다.

2. 해시 조인은 각 테이블을 독립적으로 엑세스 하므로

   테이블별 검색조건에 따라 전체 일량이 좌우 된다.

3. 조인 조건의 연산자가 '=' 등치 조건이 반드시 필요

4. NL 조인과 Sort Merge 조인의 단점을 개선 (과도한 랜덤 엑세스의 부담과 정렬의 부하를 제거함)

5. 해시 테이블 생성과 탐색에 많은 리소스를 사용하므로 OLTP 환경에서는 주의가 필요