조인이란 두 개 이상의 테이블을 하나의 집합으로 만드는 연산이다. 세 개의 테이블이 존재하더라도 세 개의 테이블이 동시에 조인이 수행되는 것이 아니라, 먼저 두 개의 테이블이 먼저 조인이 수행되고 이후에 생긴 결과와 나머지 테이블 사이에서 조인을 수행한다. 이러한 작업은 FROM 절에 나열된 모든 테이블을 조인할 때까지 반복 수행한다.
조인 단계별로 다른 조인 기법을 사요할 수 있다. 조인 기법은 두 개의 테이블을 조인할 때 사용할 수 있는 방법이다.
NL Join
프로그래밍에서 사용하는 중첩된 반복문과 유사한 방식으로 조인을 수행한다. 반복문 외부에 있는 테이블을 선행 테이블(외부 테이블)이라고 지칭하고, 반복문의 내부에 있는 테이블을 후행 테이블(내부 테이블)이라고 한다.
먼저 선행 테이블의 조건을 만족하는 행을 추출하여 후행 테이블을 읽으면서 조인을 수행한다. 이 작업은 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행의 수만큼 반복 수행한다. 따라서 결과 행의 수가 적은 테이블을 조인 순서상 선행 테이블로 선택하는 것이 효율적이다. NL Join은 랜덤 방식으로 데이터를 액세스하기 때문에 처리 범위가 좁은 것이 유리하다.
- 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다.
- 선행 테이블의 조인 키 값을 가지고 후행 테이블에서 조인을 수행한다.
- 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 1번 작업을 반복 수행한다.
Sort Merge Join
조인 컬럼을 기준으로 데이터를 정렬하여 조인을 수행한다. NL Join은 랜덤 액세스 방식으로 데이터를 읽는 반면 Sort Merge Join은 주로 스캔 방식으로 데이터를 읽는다. NL Join에서 부담이 되던 넓은 범위의 데이터를 처리할 때 이용되던 조인 기법이다.
그러나 정렬할 데이터가 많아 메모리에 모든 정렬 작업을 수행하기 어려운 경우에는 임시 영역을 사용하기 때문에 성능이 떨어질 수 있다.
일반적으로 대량의 조인 작업에서 정렬 작업을 필요로 하는 Sort Merge Join보다는 Hash Join이 성능상 유리하다. 그러나, Sort Merge Join은 Hash Join과 달리 동등 조인 뿐만 아니라 비동등 조인에 대해서도 조인 작업이 가능하다는 장점을 가진다.
조인 컬럼의 인덱스를 사용하지 않아 조인 컬럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 조인 기법이다. Sort Merge Join에서 조인 작업을 위해 항상 정렬 작업이 발생하는 것은 아니다. 조인할 테이블 중에서 이미 앞 단계의 작업을 수행하는 도중에 정렬 작업이 미리 수행되었다면 조인을 위한 정렬 작업은 발생하지 않을 수 있다.
- 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다.
- 선행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행한다.
- 1~2번 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행한다.
- 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다.
- 후행 테이블의 조인 키를 기준으로 정렬 작업을 수행한다.
- 4~5번 작업을 후행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행한다.
- 정렬된 결과를 이용해 조인을 수행하며 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣는다.
Hash Join
Hash Join은 해싱 기법을 이용하여 조인을 수행한다. 조인을 수행할 테이블의 조인 컬럼을 기준으로 해시 함수를 수행하여 서로 동일한 해시 값을 갖는 것들 사이에서 실제 값이 같은지를 비교하며 조인을 수행한다. Hash Join은 NL Join의 랜덤 액세스 문제와 Sort Merge Join의 정렬 작업의 부담을 해결하기 위한 대안으로 등장하였다.
Hash Join도 마찬가지로 조인 컬럼의 인덱스가 존재하지 않을 경우에도 사용할 수 있는 조인 기법이다. 해시 함수를 이용하여 조인을 수행하기 때문에 ‘=’로 수행하는 조인인 동등 조인에서만 사용이 가능하다.
Hash Join은 조인 작업을 수행하기 위해 해시 테이블을 메모리에 생성해야 한다. 생성된 해시 테이블의 크기가 메모리에 적재할 수 있는 크기보다 더 커지면 임시 영역에 해시 테이블을 저장한다. 따라서 Hash Join을 수행할 때는 결과 행의 수가 적은 테이블을 선행 테이블로 사용하는 것이 좋다. 선행 테이블의 결과를 완전히 메모리에 저장할 수 있다면 임시 영역에 저장하는 작업이 발생하지 않기 때문이다.
- 선행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다.
- 선행 테이블의 조인 키를 기준으로 해시 함수를 적용하여 해시 테이블을 생성한다.
- 1~2번 작업을 선행 테이블의 조건을 만족하는 모든 행에 대해 반복 수행한다.
- 후행 테이블에서 주어진 조건을 만족하는 행을 찾는다.
- 후행 테이블의 조인 키를 기준으로 해시 함수를 적용하여 해당 버킷을 찾는다.
- 조인에 성공하면 추출버퍼에 넣는다.
참고
SQL 전문가 가이드
