NL 조인

NL(Nested Loop) 조인

Nested Loop Join 의 개념

   NL 조인의 영문의 뜻 : 중첩된(Nested) + 반복(Loop) + 연결(Join)

   * 프로그래밍 언어에서 For 문장 처럼 반복(Loop) 처리 

1. 두개의 테이블에서, 하나의 집합(테이블)을 기준으로 순차적으로 상대방 테이블의 row 를 결합하여 원하는 결과를 추출하는 테이블 연결 방식
2. 결합하기 위해 기준이 되는 테이블(선행테이블=드라이빙(driving) 테이블=outer테이블) : 드라이빙(driving) 테이블( OUTER 테이블, 즉 바깥쪽 테이블)
3. 결합되어지는 테이블(후행=드리븐(driven) 테이블=inner테이블) : 드리븐(driven) 테이블(INNER 테이블, 즉 안쪽 테이블)
4. NL 조인에서는 드라이빙 테이블의 각 row 에 대하여 loop 방식으로 조인이 되는데 드라이빙 테이블의 집합을 줄여주는 조건이 (where에서 사용된 컬럼에 인덱스가 있는가?) NL 조인의 성능을 결정함.

• 예시) USE_NL(각각 테이블에 어떤 컬럼에 인덱스를 이용 할것 인가? )

SELECT 고객.* ,주문.*
  FROM 고객 -- 1) [고객]테이블은 어떤 컬럼에 인덱스가 있으면 좋은가?
  JOIN 주문 -- 2) [주문]테이블은 어떤 컬럼에 인덱스가 있으면 좋은가?
    ON 주문.고객번호 = 고객.고객번호
 WHERE 고객.고객명='홍길동'
   AND 주문.주문일자='201909';

• 고객(outer,드라이빙테이블,선행 테이블)은 WHERE절의 '=' 조건(고객명) 인덱스 여부,
• 주문(inner,드리븐테이블,후행 테이블)은 고객번호 컬럼(조인되는컬럼)의 인덱스 여부가 N/L조인의 성능을 결정.

NL조인 시 인덱스 의 중요성

   * 인덱스의 중요성

   :# outer(선행,driving ) 테이블이 한 row 씩 반복해 가면서 inner(후행,driven ) 테이블로  조인이 이루어짐

1. inner(후행) 테이블의 컬럼은 outer(선행) 테이블의 컬럼을 받아서 데이터를 빨리 찾기하기 위해서는 인덱스가 반드시 있어야함.(성능 향상 포인트)
2. inner 테이블의 크기가 적다면 테이블 전체를 메모리에 읽어서 반복적으로 검색하는 것이 빠름
3. 조인되는 값들의 카디널리티(cardinality) 가 높을 수록, 한 번 스캔되어 조인된 자료가 다음 row 에서 조인에 사용될 확률이 낮아지기 때문에 스캔에 의한 조인 효율은 저하

• 원하는 값이 존재하는 지 빠르게 확인하기 위한 목적과 그 값에 대한 데이터를 빠르게 읽어 내기 위해서 인덱스 오브젝트는 N/L 조인에서 (특히 inner 테이블의 액세스 시) 반드시 필요

인덱스 오브젝트 장점

   강조

   * 인덱스 오브젝트의 장점

1. 단일 칼럼을 조인의 연결고리로 사용할 경우 전체 테이블 row size 가 100바이트이고 인덱스 칼럼의 크기가 10바이트라면, 전체 테이블을 검색하는 것과 인덱스를 검색하는 것은 절대적인 양으로도 10배 차이가 발생
2. 인덱스는 정렬되어 있기 때문에 검색 알고리즘을 적용할 수도 있으며, 한번 읽어진 인덱스 블록들은 buffer cache 에 어느 정도는 남겨져 있기 때문에 반복적인 I/O 양은 최소화

인덱스 조건

   선행(드라이빙,outer) 테이블은 where 절에 사용된 컬럼의 인덱스 여부가 중요

   # 후행(드리븐,inner) 테이블은 조인조건 컬럼의 인덱스가 중요

1. outer 테이블 조회 후 1건씩 순차적(sequential)으로 inner 테이블에 접근

• INDEX 구성
• EMP.IX_EMP_01 ( DEPTNO)
• DEPT.IX_DEPT_01 ( DEPTNO))

SELECT /*+ USE_NL(B) LEADING(A) */ ENAME,JOB,B.DNAME   
  FROM EMP A   
  JOIN DEPT B     
    ON A.DEPTNO = B.DEPTNO
 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name       | Starts | E-Rows |E-Bytes| Cost (%CPU)| E-Time   | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |            |      1 |        |       |    17 (100)|          |     14 |00:00:00.01 |      11 |
|   1 |  NESTED LOOPS                |            |      1 |     14 |   672 |    17   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |      11 |
|   2 |   NESTED LOOPS               |            |      1 |     14 |   672 |    17   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |      10 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL         | EMP        |      1 |     14 |   364 |     3   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       7 |
|*  4 |    INDEX RANGE SCAN          | IX_DEPT_01 |     14 |      1 |       |     0   (0)|          |     14 |00:00:00.01 |       3 |
|   5 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT       |     14 |      1 |    22 |     1   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       1 |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LEADING 이나 ORDERED 힌트와 같이 사용 추천

• INDEX 구성
• EMP.IX_EMP_01 ( DEPTNO)
• DEPT.IX_DEPT_01 ( DEPTNO))

SELECT /*+ USE_NL(A,B) LEADING(A) */ ENAME,JOB,B.DNAME   
  FROM EMP A   JOIN DEPT B     ON A.DEPTNO = B.DEPTNO
 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name       | Starts | E-Rows |E-Bytes| Cost (%CPU)| E-Time   | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |            |      1 |        |       |    17 (100)|          |     14 |00:00:00.01 |      11 |
|   1 |  NESTED LOOPS                |            |      1 |     14 |   672 |    17   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |      11 |
|   2 |   NESTED LOOPS               |            |      1 |     14 |   672 |    17   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |      10 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL         | EMP        |      1 |     14 |   364 |     3   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       7 |
|*  4 |    INDEX RANGE SCAN          | IX_DEPT_01 |     14 |      1 |       |     0   (0)|          |     14 |00:00:00.01 |       3 |
|   5 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| DEPT       |     14 |      1 |    22 |     1   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       1 |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

USE_NL 괄호 안의 테이블은 NL조인 적용 대상 테이블

SELECT /*+ USE_NL(A,B) LEADING(B) */ ENAME,JOB,B.DNAME   
  FROM EMP A   
  JOIN DEPT B     ON A.DEPTNO = B.DEPTNO
 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                    | Name      | Starts | E-Rows |E-Bytes| Cost (%CPU)| E-Time   | A-Rows |   A-Time   | Buffers |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT             |           |      1 |        |       |     6 (100)|          |     14 |00:00:00.01 |      10 |
|   1 |  NESTED LOOPS                |           |      1 |     14 |   672 |     6   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |      10 |
|   2 |   NESTED LOOPS               |           |      1 |     20 |   672 |     6   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       9 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL         | DEPT      |      1 |      4 |    88 |     3   (0)| 00:00:01 |      4 |00:00:00.01 |       7 |
|*  4 |    INDEX RANGE SCAN          | IX_EMP_01 |      4 |      5 |       |     0   (0)|          |     14 |00:00:00.01 |       2 |
|   5 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP       |     14 |      4 |   104 |     1   (0)| 00:00:01 |     14 |00:00:00.01 |       1 |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------