在開發中常聽到的 left join，Inner JOIN ，right join ，cross join 這些連接都是數據庫的邏輯連接，那么數據庫在執行這些連接的時候，數據庫是如何在底層實現表的關聯的呢？這就是物理連接
目前大部分關系型數據庫支持3種物理連接(mysql 貌似到5.6未知僅支持嵌套連接)
數據庫的物理連接：
數據庫接兩個表時候，會考慮3種方法：嵌套連接，合并連接，散列連接。3種方法的連接都有一個表被選為外表（只掃描一次），一個表被選為內表（坑內掃描多次）。如果查詢連接了多個表，每次查詢只能連接2各表，并保存把中間結果，用戶連接另外的表。
1、嵌套連接：外表只掃描一次，而針對外表的每一行都需要掃描一次內表。（注意：連接不能用long或lob字段）
2、合并連接：合并連接需要一個等式連接詞（A.col1=B.col1），還要求根據連接列對兩個連接的表進行排序。合并連接內表和外表都只掃描一次，有時情況下需要再次掃描內表的部分值，例如，外表存在重復值的情況下。所以優化器通常選擇重復值較少的表作為外表。
3、散列連接：散列連接需要一個或多個等式連接謂詞，其中每個謂詞的類型相同。char類型長度必須相同。decimal進度必須相同。散列連接可以處理多個等式謂詞。對于散列連接，首先掃描內表（也稱為構件表 build table），表中的行被復制到內存緩沖區。根據“散列鍵（hash key）”，這些緩沖區被分為幾個分區，如果內存中沒有足夠的空間容納整個表，則有些分區被寫入磁盤上的臨時表。然后掃描外表。然后掃描外表（探測表）。對于外表中的每一行，對連接列應用同意散列算法。如果所獲得的散列鍵與行的散列鍵相匹配，讀取分區里面的所有行并應用連接謂詞。如果與探測表行匹配的分區在內存中，則讀取分區并應用連接謂詞將立即進行。如果分區被寫入臨時表，則探測行也別寫入臨時表。最后，匹配統一分區行和對應分區被一起處理。

優化器使用3種連接的場景：
嵌套連接：
對于被連接的數據子集較小的情況，nested loop連接是個較好的選擇。nested loop就是掃描一個表，每讀到一條記錄，就根據索引去另一個表里面查找，沒有索引一般就不會是 nested loops。
一般在nested loop中， 驅動表滿足條件結果集不大，被驅動表的連接字段要有索引，這樣就走nstedloop。如果驅動表返回記錄太多，就不適合nested loops了。如果連接字段沒有索引，則適合走hash join，因為不需要索引。
Inner table被Outer table驅動，outer table返回的每一行都要在inner table中檢索到與之匹配的行。
Outer table: 小表、驅動表
Inner table: 被驅動表、大表

哈希連接： 哈希連接是做大數據集連接時的常用方式。優化器掃描小表（或數據源），利用連接鍵（也就是根據連接字段計算hash值）在內存中建立hash表，然后掃描大表，每讀到一條記錄就來探測hash表一次，找出與hash表匹配的行。
當小表可以全部放入內存中，其成本接近全表掃描兩個表的成本之和。如果表很大不能完全放入內存，這時優化器會將它分割成若干不同的分區，不能放入內存的部分就把該分區寫入磁盤的臨時段，此時要有較大的臨時段從而盡量提高I/O 的性能。臨時段中的分區都需要換進內存做hash join。這時候成本接近于全表掃描小表+分區數*全表掃描大表的代價和。
至于兩個表都進行分區，其好處是可以使用parallel query，就是多個進程同時對不同的分區進行join，然后再合并。但是復雜。
以下條件下hash join可能有優勢：
兩個巨大的表之間的連接。
在一個巨大的表和一個小表之間的連接。

合并連接：
對連接的每個表做table access full；
對table access full的結果按照連接鍵進行排序；
進行merge join對排序結果進行合并。
Sort merge join性能開銷幾乎都在前兩步。相較于前兩種連接，合并連接的速度最快的。但也看數據庫的索引和數據量情況。

通常情況下河西連接的效果都比合并連接要好，然而如果行源已經被排過序，在執行合并連接時不需要再排序了，這時合并連接的性能會優于哈希連接。
在全表掃描比索引范圍掃描再通過rowid進行表訪問更可取的情況下，合并會比嵌套性能更佳。

各類關系型數據庫都有相應參數可以強制指定那一種連接進行測試。。。

轉載于:https://www.cnblogs.com/vansky/p/8900552.html

總結

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