一、什麼是表連接？
表的連接是指在一個SQL語句中通過表與表之間的關聯，從一個或多個表檢索出相關的數據。
二、ORACLE的優化器使用的表連接有哪些？
1.嵌套循環連接(NESTED LOOP JOIN)
2.羣集連接(CLUSTER JOIN)
3.排序合併連接(SORT MERGE JOIN)
4.笛卡爾連接(CARTESIAL JOIN)
5.哈希連接(HASH JOIN)
6.索引連接(INDEX JOIN)
三、各種表連接的內部處理流程
1.嵌套循環連接(NESTED LOOP JOIN)
1)ORACLE優化器根據基於規則RBO或基於成本CBO的原則，選擇兩個表中的一個作爲驅動表，並指定其爲外部表;
2)ORACLE優化器再將另外一個表指定爲內部表;
3)ORACLE從外部表中讀取第一行，然後和內部表中的數據逐一進行對比，所有匹配的記錄放在結果集中;
4)ORACLE讀取外部表中的第二行，再和內部表中的數據逐一進行對比，所有匹配的記錄添加到結果集中;
5)重複上述步驟，直到外部表中的所有記錄全部處理完;
6)最後產生滿足要求的結果集。
2.羣集連接(CLUSTER JOIN)
羣集連接實際上是嵌套循環連接的一種特例。
1)ORACLE優化器根據基於規則RBO或基於成本CBO的原則，選擇兩個表中的一個作爲驅動表，並指定其爲外部表;
2)ORACLE優化器再將另外一個表指定爲內部表;
3)ORACLE從外部表中讀取第一行，然後在內部表中使用CLUSTER索引查找能夠匹配到的紀錄，所有匹配的記錄放在結果集中;
4)ORACLE讀取外部表中的第二行，再在內部表中使用CLUSTER索引查找能夠匹配到的紀錄，所有匹配的記錄添加到結果集中;
5)重複上述步驟，直到外部表中的所有記錄全部處理完;
6)最後產生滿足要求的結果集。
注：羣集連接的效率極高，因爲兩個參加連接的行源表實際上處於同一個物理塊上。但是，羣集連接也有其限制，沒有羣集的兩個表不可能用羣集連接。
3.排序合併連接(SORT MERGE JOIN)
1) 優化器判斷第一個行源表是否已經排序，如果已經排序，則到第3步，否則到第2步;
2) 第一個源表排序;
3) 優化器判斷第二個行源表是否已經排序，如果已經排序，則到第5步，否則到第4步;
4) 第二個源表排序;
5) 已經排過序的兩個源表進行合併操作，並生成最終的結果集。
注：在缺乏數據的選擇性或者可用的索引時,或者兩個行源表都過於龐大(所選的數據超過表記錄數的5%)時,排序合併連接將比嵌套循環連更加高效。排列合併連接需要比較大的臨時內存塊,以用於排序，
這將導致在臨時表空間佔用更多的內存和磁盤I/O。
4.笛卡爾連接(CARTESIAL JOIN)
笛卡爾連接是指在sql語句中沒有寫出表連接的條件，優化器把第一個表的每一條記錄和第二個表的所有紀錄相連接。如果第一個表的紀錄數爲m, 第二個表的紀錄數爲m,則會產生m*n條紀錄數。
5.哈希連接(HASH JOIN)
當內存能夠提供足夠的空間時,哈希(HASH)連接是ORACLE優化器通常的選擇。哈希連接中，優化器根據統計信息，首先選擇兩個表中的小表，在內存中建立這張表的基於連接鍵的哈希表；優化器再掃描表
連接中的大表，將大表中的數據與哈希表進行比較，如果有相關聯的數據，則將數據添加到結果集中。當表連接中的小表能夠完全cache到可用內存的時候，哈希連接的效果最佳。哈希連接的成本只是兩
個表從硬盤讀入到內存的成本。但是，如果哈希表過大而不能全部cache到可用內存時，優化器將會把哈希表分成多個分區，再將分區逐一cache到內存中。當表的分區超過了可用內存時，分區的部分數
據就會臨時地寫到磁盤上的臨時表空間上。因此，分區的數據寫磁盤時，比較大的區間（EXTENT）會提高I/O性能。ORACLE推薦的臨時表空間的區間是1MB。臨時表空間的區間大小由UNIFORM SIZE指定。
當哈希表構建完成後，進行下面的處理：
1)第二個大表進行掃描
2)如果大表不能完全cache到可用內存的時候，大表同樣會分成很多分區
3)大表的第一個分區cache到內存
4)對大表第一個分區的數據進行掃描，並與哈希表進行比較，如果有匹配的紀錄，添加到結果集裏面
5)與第一個分區一樣，其它的分區也類似處理。
6)所有的分區處理完後，ORACLE對產生的結果集進行歸併，彙總，產生最終的結果。
注：當哈希表過大或可用內存有限，哈希表不能完全CACHE到內存。隨着滿足連接條件的結果集的增加，可用內存會隨之下降，這時已經CACHE到內存的數據可能會重新寫回到硬盤去。如果出現這種情況
，系統的性能就會下降。當連接的兩個表是用等值連接並且表的數據量比較大時，優化器纔可能採用哈希連接。哈希連接是基於CBO的。只有在數據庫初始化參數HASH_JOIN_ENABLED設爲True,並且爲參數
PGA_AGGREGATE_TARGET設置了一個足夠大的值的時候,ORACLE纔會使用哈希邊連接。
6.索引連接(INDEX JOIN)
如果一組已存在的索引包含查詢條件所需要的信息，那麼優化器可能會選擇索引連接，通過索引查找結果集。
四、幾種常見表連接的比較
類別
| 嵌套循環連接 | 排序合併連接 | 哈希連接 | |
| HINT | USE_NL | USE_MERGE | USE_HASH |
| 條件 | 任何連接 | 不等價連接 | 等價連接 |
| 資源 | CPU、磁盤I/O | 內存、臨時表空間 | 內存、臨時表空間 |
| 特點 | 當有高選擇性索引或進行限制性搜索時效率較高，能夠快速返回第一次的搜索結果。 | 當缺乏索引或者索引條件模糊時，排序合併連接比嵌套循環有效 | 當缺乏索引或者索引條件模式時，哈希連接比嵌套循環有效。通常比排序合併連接快。 |
| 缺點 | 當索引丟失或者查詢條件限制不夠時，效率很低；當表的記錄數多時，效率低 | 所有的表都需要排序。它爲最優化的吞吐量而設計，並且在結果沒有全部找到前不返回數據。 | 爲建立哈希表，需要大量內存。第一次的結果返回較慢 |
五、連接應用舉例
SQL> create table user_info(user_id char(32),user_name varchar2(10));
SQL> create table dev_info(dev_no char(32),user_id char(32),dev_type varchar2(10));
SQL> set autotrace traceonly explain;
1.嵌套循環連接(NESTED LOOP JOIN)
SQL> select /*+ use_nl(a b) */ a.user_name, b.dev_no
from user_info a, dev_info b
where a.user_id = b.user_id;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1772694585
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 48 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 1 | NESTED LOOPS | | 1 | 48 | 4 (0)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL| USER_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01 |
|* 3 | TABLE ACCESS FULL| DEV_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
3 - filter("A"."USER_ID"="B"."USER_ID")
2.排序合併連接(SORT MERGE JOIN)
SQL> select /*+ use_merge(a b) */ a.user_name, b.dev_no
from user_info a, dev_info b
where a.user_id > b.user_id; 2 3
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 261599494
--------------------------------------------------------------------------------
-
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time
|
--------------------------------------------------------------------------------
-
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 48 | 6 (34)| 00:00:01
|
| 1 | MERGE JOIN | | 1 | 48 | 6 (34)| 00:00:01
|
| 2 | SORT JOIN | | 1 | 24 | 3 (34)| 00:00:01
|
| 3 | TABLE ACCESS FULL| USER_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01
|
|* 4 | SORT JOIN | | 1 | 24 | 3 (34)| 00:00:01
|
| 5 | TABLE ACCESS FULL| DEV_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01
|
--------------------------------------------------------------------------------
-
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
4 - access(INTERNAL_FUNCTION("A"."USER_ID")>INTERNAL_FUNCTION("B"."USE
R_ID"))
filter(INTERNAL_FUNCTION("A"."USER_ID")>INTERNAL_FUNCTION("B"."USE
R_ID"))
3.哈希連接(HASH JOIN)
SQL> select a.user_name, b.dev_no
from user_info a, dev_info b
where a.user_id = b.user_id;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1657342960
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 48 | 5 (20)| 00:00:01 |
|* 1 | HASH JOIN | | 1 | 48 | 5 (20)| 00:00:01 |
| 2 | TABLE ACCESS FULL| USER_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01 |
| 3 | TABLE ACCESS FULL| DEV_INFO | 1 | 24 | 2 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - access("A"."USER_ID"="B"."USER_ID")