Oracle中的Hash Join详解

2014-11-24 18:46:53 · 作者: · 浏览: 0

一、 hash join概念


以代替sort-merge和nested-loop join方式,提高效率。在CBO(hash join只有在CBO才可能被使用到)模式下,优化器计算代价时,


首先会考虑hash join。


可以通过提示use_hash来强制使用hash join,也可以通过修改会话或数据库参数HASH_JOIN_ENABLED=FALSE(默认为TRUE)强


制不使用hash join。


Hash join的主要资源消耗在于CPU(在内存中创建临时的hash表,并进行hash计算),而merge join的资源消耗主要在于此盘IO


(扫描表或索引)。在并行系统中,hash join对CPU的消耗更加明显。所以在CPU紧张时,最好限制使用hash join。


在绝大多数情况下,hash join效率比其他join方式效率更高:


在Sort-Merge Join(SMJ),两张表的数据都需要先做排序,然后做merge。因此效率相对最差;


Nested-Loop Join(NL)效率比SMJ更高。特别是当驱动表的数据量很大(集的势高)时。这样可以并行扫描内表。


Hash join效率最高,因为只要对两张表扫描一次。


Hash join一般用于一张小表和一张大表进行join时。Hash join的过程大致如下(下面所说的内存就指sort area,关于过程,后


面会作详细讨论):


1. 一张小表被hash在内存中。因为数据量小,所以这张小表的大多数数据已经驻入在内存中,剩下的少量数据被放置在临时表空间中;


2. 每读取大表的一条记录,就和小表中内存中的数据进行比较,如果符合,则立即输出数据(也就是说没有读取临时表空间中的小表的数


据)。而如果大表的数据与小表中临时表空间的数据相符合,则不直接输出,而是也被存储临时表空间中。


3. 当大表的所有数据都读取完毕,将临时表空间中的数据以其输出。


如果小表的数据量足够小(小于hash area size),那所有数据就都在内存中了,可以避免对临时表空间的读写。


如果是并行环境下,前面中的第2步就变成如下了:


2. 每读取一条大表的记录,和内存中小表的数据比较,如果符合先做join,而不直接输出,直到整张大表数据读取完毕。如果内存足够,


Join好的数据就保存在内存中。否则,就保存在临时表空间中。


二、 Oracle中与hash join相关的参数


首先,要注意的是,hash join只有在CBO方式下才会被激活。在oracle中与hash join相关的参数主要有以下几个:


1. HASH_JOIN_ENABLED


这个参数是控制查询计划是否采用hash join的“总开关”。它可以在会话级和实例级被修改。默认为TRUE,既可以(不是一定,要看优


化器计算出来的代价)使用。如果设为FALSE,则禁止使用hash join。


2. HASH_AREA_SIZE


这个参数控制每个会话的hash内存空间有多大。它也可以在会话级和实例级被修改。默认(也是推荐)值是sort area空间大小的两倍


(2*SORT_AREA_SIZE)。要提高hash join的效率,就一定尽量保证sort area足够大,能容纳下整个小表的数据。但是因为每个会话都会


开辟一个这么大的内存空间作为hash内存,所以不能过大(一般不建议超过2M)。


在Oracle9i及以后版本中,Oracle不推荐在dedicated server中使用这个参数来设置hash内存,而是推荐通过设置


PGA_AGGRATE_TARGET参数来自动管理PGA内存。保留HASH_AREA_SIZE只是为了向后兼容。在dedicated server中,hash area是从


PGA中分配的,而在MTS(Multi-Threaded Server)中,hash area是从UGA中分配的。


另外,还要注意的是,每个会话并不一定只打开一个hash area,因为一个查询中可能不止一个hash join,这是就会相应同时打开多个


hash area。


3. HAHS_MULTIBLOCK_IO_COUNT


这个参数决定每次读入hash area的数据块数量。因此它会对IO性能产生影响。他只能在init.ora或spfile中修改。在8.0及之前版本,


它的默认值是1,在8i及以后版本,默认值是0。一般设置为1-(65536/DB_BLOCK_SIZE)。


在9i中,这个参数是一个隐藏参数:_HASH_MULTIBLOCK_IO_COUNT,可以通过表x$ksppi查询和修改。


另外,在MTS中,这个参数将不起作用(只会使用1)。


它的最大值受到OS的IO带宽和DB_BLOCK_SIZE的影响。既不能大于MAX_IO_SIZE/DB_BLOCK_SIZE。


在8i及以后版本,如果这个值设置为0,则表示在每次查询时,Oracle自己自动计算这个值。这个值对IO性能影响非常大,因此,建议不要


修改这个参数,使用默认值0,让Oracle自己去计算这个值。


如果一定要设置这个值,要保证以下不等式能成立:


R/M < Po2(M/C)


其中,R表示小表的大小;M=HASH_AREA_SIZE*0.9;Po2(n)为n的2次方;C=HASH_MULTIBLOCK_IO_COUNT*DB_BLOCK_SIZE。