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我们可能在一些介绍数据库 Join 档中看到 Build 和 Probe分别代表着 Join 操作中的 右表 和 左表为什么会有这样的称呼呢原来它们都出自于一种叫 ”Hash Join“ 的 join 算法常见的 Join 算法有Hash Join、Loop Join、Merge Join。先看一下名词解释 Hash Join一种实现 Join 的算法它通过在 Join 的一侧构建 Hash Table 并在另一侧不断匹配 Hash Table 来得到 Join 的结果。 Build Side 构建端 / 右表Hash Join 中用于构建 Hash Table 的一侧称为 Build Side。多数引擎默认以 Join 的右表作为 Build Side。 Probe Side探查端 / 左表Hash Join 中用于不断匹配 Hash Table 的一侧称为 Probe Side。多数引擎默认以 Join 的左表作为 Probe Side。
下面简答介绍一下 Hash Join 的原理我们基于 Hash join in MySQL 8 一文给出的解释展开讲解使用的 SQL 示例为
SELECTgiven_name, country_name
FROMpersons JOIN countries ON persons.country_id countries.country_id;Hash Join 的实现分为构建和探查两个阶段以下是详细介绍。
Hash Join 原理构建阶段 在 Hash Join 算法下当两张表要 Join 时SQL 引擎会在内存中创建一张哈希表然后选择将其中一张较小的表按字节度量而不是行数的数据加载到这张哈希表中并以 Join 列的值作哈希的 Key。既然是要将表的数据加载到内存中所以不难理解算法为什么要选择加载小表而不是大表。
在上面的 SQL 示例中countries 表肯定是一张小表所以它会被加载到内存的哈希表中也就是成为 Build Side而 Join 列 country_id的值经 hash 后的值会作为哈希表中 Key。
❖ 至于为什么现在都将右表称为 Build Side左表称为 Probe Side我并没有找到比较主流的有说服力的观点可能是因为算法在最初提出时就是这样约定的选择右表作 Build Side, 左表作 Probe Side后来随着 SQL 引擎的优化虽然能自动选择小表作为 Build Side 了但这种称谓习惯被保留了下来。欢迎了解其中原委的读者补充
下图形象地展示了构建阶段的工作原理 Hash Join 原理探查阶段 构建阶段完成后SQL 引擎就从 探测端 逐行读取记录然后用 Join 列的 Hash 值去内存中的哈希表中查找是否有对应记录有就是匹配到了 构建端 的记录然后联合两端的数据作为结果输出。
同样以上面的示例 SQL 为例SQL 引擎逐行读取 persons 表中的记录取出它的 country_id 列进行 hash 处理以得到的哈希值为 Key 去哈希表中查找找同相同哈希值的记录就意味着和 countries 表中的一条记录 Join 上了。
下图展示了探查阶段的工作原理 不过上图并不算好没有把“探查”动作描述出来下图相对更加形象一些 Hash Join 的限制
最后提醒一下 Hash Join 的限制其实从上面的原理介绍中你大概能推测出来由于 Hash Join 是使用 join 列的哈希值进行匹配的所以关联条件中必须包含至少一个 equi join() 参考资料
https://www.zhihu.com/question/35906621
https://dev.mysql.com/blog-archive/hash-join-in-mysql-8/
