hash join
hash join是oracle里面一个非常强悍的功能,当做hash join时,oracle会选择一个表作为驱动表,先根据过滤条件排除不必要的数据,然后将结果集做成hash表,放入进程的hash area,接着扫描第二张表,将行的键值做hash运算,到内存的hash表里面去探测,如果探测成功,就返回数据,否则这行就丢弃掉这个是最基本的解释,实际情况中,考虑到单个进程PGA的大小,oracle不会让进程任意的消耗OS内存,hash area是有一定限制的,所以在oracle中,hash也有三种模式:
optimal,onepass,multipass
optimal:当驱动结果集生成的hash表全部可以放入PGA的hash area时,称为optimal,大致过程如下:
1.先根据驱动表,得到驱动结果集
2.在hash area生成hash bulket,并将若干bulket分成一组,成为一个partition,还会生成一个bitmap的列表,每个bulket在上面占一位
3.对结果集的join键做hash运算,将数据分散到相应partition的bulket中,当运算完成后,如果键值唯一性较高的话,bulket里的数据会比较均匀,也有可能有的桶里面数据会是空的,这样bitmap上对应的标志位就是0,有数据的桶,标志位会是1
4.开始扫描第二张表,对jion键做hash运算,确定应该到某个partition的某个bulket去探测,探测之前,会看这个bulket的bitmap是否会1,如果为0,表示没数据,这行就直接丢弃掉
5.如果bitmap为1,则在桶内做精确匹配,判断OK后,返回数据
这个是最优的hash join,他的成本基本是两张表的full table scan,在加微量的hash运算
onepass
如果进程的pga很小,或者驱动表结果集很大,超过了hash area的大小,会怎么办?当然会用到临时表空间,此时oracle的处理方式稍微复杂点需奥注意上面提到的有个partition的概念,可以这么理解,数据是经过两次hash运算的,先确定你的partition,再确定你的bulket,假设hash area小于整个hash table,但至少大于一个partition的size,这个时候走的就是onepass
当我们生成好hash表后,状况是部分partition留在内存中,其他的partition留在磁盘临时表空间中,当然也有可能某个partition一半在内存,一半在磁盘,剩下的步骤大致如下:
1.扫描第二张表,对join键做hash运算,确定好对应的partition和bulket
2.查看bitmap,确定bulket是否有数据,没有则直接丢弃
3.如果有数据,并且这个partition是在内存中的,就进入对应的桶去精确匹配,能匹配上,就返回这行数据,否则丢弃
4.如果partition是在磁盘上的,则将这行数据放入磁盘中暂存起来,保存的形式也是partition,bulket的方式
5.当第二张表被扫描完后,剩下的是驱动表和探测表生成的一大堆partition,保留在磁盘上
6.由于两边的数据都按照相同的hash算法做了partition和bulket,现在只要成对的比较两边partition数据即可,并且在比较的时候,oracle也做了优化处理,没有严格的驱动与被驱动关系,他会在partition对中选较小的一个作为驱动来进行,直到磁盘上所有的partition对都join完
可以发现,相比optimal,他多出的成本是对于无法放入内存的partition,重新读取了一次,所以称为onepass,只要你的内存保证能装下一个partition,oracle都会腾挪空间,每个磁盘partition做到onepass
multipass
这是最复杂,最糟糕的hash join,此时hash area小到连一个partition也容纳不下,当扫描好驱动表后,可能只有半个partition留在hash area中,另半个加其他的partition全在磁盘上,剩下的步骤和onepass比价类似,不同的是针对partition的处理
由于驱动表只有半个partition在内存中,探测表对应的partition数据做探测时,如果匹配不上,这行还不能直接丢弃,需要继续保留到磁盘,和驱动表剩下的半个partition再做join,这里举例的是内存可以装下半个partition,如果装的更少的话,反复join的次数将更多,当发生multipass时,partition物理读的次数会显著增加。
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