Объединения SQL имеют основополагающее значение для запросов к базам данных, позволяя пользователям объединять данные из нескольких таблиц на основе заданных условий. Соединения делятся на два основных типа: логические соединения и физические соединения. Логические соединения представляют собой концептуальный способ объединения данных из таблиц, тогда как физические соединения относятся к фактической реализации этих объединений в системах баз данных, таких как RDS (служба реляционных баз данных) или других серверах SQL. В сегодняшней статье мы раскроем тайны SQL-соединений.

Давайте приступим!

Логическое соединение

В SQL существуют различные типы логических объединений. Двумя наиболее распространенными являются внутреннее соединение и внешнее соединение. Мы используем эти соединения, когда нам нужно получить данные из таблиц.

Физическое присоединение

Физические соединения реализованы внутри RDS. Пользователь пишет запрос, используя логическое соединение, а RDS использует физическое соединение для выполнения операций соединения. Существуют различные типы физических соединений, например
1. Соединение вложенного цикла
2. Хэш-соединение
3. Объединить объединение и так далее

Соединение вложенного цикла

Это тип соединения, при котором выбирается меньшая таблица с меньшим количеством записей и циклически проходится по другой таблице, пока не будет найдено совпадение. Этот тип соединения доступен на серверах MySQL, Postgres и даже SQL. Однако это не масштабируемый вариант для больших таблиц. В основном он используется в тех случаях, когда оператор соединения не использует равенство.

Например, геопространственные запросы: при работе с географическими данными вам может потребоваться найти точки на определенном расстоянии от других точек. Это может включать в себя сравнение расстояния между каждой комбинацией точек, чего можно достичь с помощью соединения вложенного цикла.

SELECT *
FROM cities
JOIN landmarks ON distance(cities.location, landmarks.location) 




  
  
  Хэш-соединение


Хеш-соединение — это метод выполнения соединения с использованием хеш-таблицы для поиска соответствующей записи. В памяти создается хеш-таблица. Если данных большое количество и памяти для их хранения недостаточно, то они записываются на диск. Хэш-соединение более эффективно, чем соединение вложенным циклом. Во время выполнения RDS создает в памяти хеш-таблицу, в которой хранятся строки из таблицы соединения, используя атрибут соединения в качестве ключа. После выполнения сервер начинает читать строки из другой таблицы и находит соответствующую строку в хеш-таблице. Этот метод обычно используется, когда оператор соединения использует равенство.

Предположим, у вас есть таблица «Сотрудник» с такими сведениями о сотруднике, как идентификатор, имя и идентификатор отдела, и таблица «Отдел» с такими сведениями об отделе, как идентификатор и имя. Вы хотите объединить эти таблицы, чтобы получить отдел, к которому принадлежит каждый сотрудник


SELECT *
FROM Employee
JOIN Department ON Employee.department_id = Department.department_id;




В этом примере условие соединения основано на равенстве между столбцами, что делает его подходящим для хэш-соединения. Этот метод эффективен, особенно при работе с большими наборами данных, поскольку позволяет быстро сопоставлять записи с помощью хеш-таблицы. Однако, как и в случае с любым методом соединения, важно учитывать размер наборов данных и доступную память, чтобы обеспечить оптимальную производительность.


  
  
  Объединить


Объединение слиянием — это метод, используемый при выполнении SQL-запроса, когда условие соединения использует оператор равенства и обе стороны соединения большие. Этот метод основан на сортировке входных данных. Если существует индекс выражений, используемых в столбце соединения, его можно использовать для эффективного получения отсортированных данных. Однако если серверу необходимо явно отсортировать данные, крайне важно проанализировать индексы и рассмотреть возможность их оптимизации для повышения производительности.

Пример:

Рассмотрим сценарий, включающий таблицу «Продажи» с транзакциями продаж, включая идентификатор продажи, идентификатор клиента и сумму продажи, а также таблицу «Клиенты», содержащую сведения о клиенте, такие как идентификатор клиента, имя и местоположение.


SELECT *
FROM Sales
JOIN Customers ON Sales.customer_id = Customers.customer_id;




В этом случае обе таблицы «Продажи» и «Клиенты» являются существенными, а условие соединения зависит от равенства столбца «customer_id». Для эффективного соединения слиянием обе входные таблицы должны быть отсортированы по столбцу соединения («customer_id»). Если в столбце «customer_id» отсутствует индекс, серверу может потребоваться выполнить дополнительные операции сортировки, что может повлиять на производительность.

Чтобы оптимизировать объединение слиянием, рекомендуется создать или изменить индексы для столбца «customer_id» в обеих таблицах. Обеспечение надлежащего обслуживания и оптимизации этих индексов может привести к значительному повышению производительности запросов, особенно для запросов, часто включающих соединения на основе столбца «customer_id».

Благодаря эффективному использованию индексов и обеспечению сортировки входных данных соединения слиянием могут эффективно обрабатывать соединения между большими таблицами с условиями соединения на основе равенства, что способствует повышению производительности запросов и общей эффективности системы.

Аспект
Соединение вложенного цикла
Хеш-соединение
Объединить
Условие присоединения
Неравенство
Равенство
Равенство
Размер входных данных
От малого до среднего
От среднего до большого
Большой
Сортировка данных
Не требуется
Не требуется
Необходимый
Использование памяти
Низкий
От умеренного до высокого
От умеренного до высокого
Использование индекса
Не является основной проблемой
Выгодный
Опирается на индексы
Производительность (большие наборы данных)
Помедленнее
Эффективный
Эффективный
Масштабируемость
Менее масштабируемость
Масштабируемость
Масштабируемость
Типичные случаи использования
Столы маленького и среднего размера
Большие таблицы с соединениями по принципу равенства
Большие таблицы с соединениями по принципу равенства