조인의 종류
조인(join)이란 하나의 테이블이 아닌 두 개 이상의 테이블을 묶어서 하나의 결과물을 만드는 것을 말한다. MySQL에서는 JOIN이라는 쿼리로, MongoDB에서는 lookup이라는 쿼리로 이를 처리할 수 있다.
참고로 MongoDB를 사용할 때 lookup은 되도록 사용하지 말아야 한다. MongoDB는 조인 연산에 대해 관계형 데이터베이스보다 성능이 떨어진다고 여러 벤치마크 테스트에서 알려져 있다.
따라서 여러 테이블을 조인하는 작업이 많을 경우 MongoDB보다는 관계형 데이터베이스를 써야 한다.
조인의 종류 중 대표적인 내부 조인, 왼쪽 조인 오른쪽 조인, 합집합 조인을 알아보자.
- 왼쪽 조인(left outer join) : 왼쪽 테이블의 모든 행이 결과 테이블에 표기된다.
- 오른쪽 조인(right outer join) : 오른쪽 테이블의 모든 행이 결과 테이블에 표기된다.
- 내부 조인(inner join) : 왼쪽 테이블과 오른쪽 테이블의 두 행이 모두 일치하는 행이 있는 부분만 표기된다.
- 합집합 조인(full outer join) : 두 개의 테이블을 기반으로 조인 조건에 만족하지 않는 행까지 모두 표기한다.
앞으로 설명 시 왼쪽 테이블을 A, 오른쪽 테이블을 B라고 칭하겠음.
왼쪽 조인
왼쪽 조인은 테이블 B의 일치하는 부분의 레코드와 함께 테이블 A를 기준으로 완전한 레코드 집합을 생성한다. 만약 테이블 B에 일치하는 항목이 없으면 해당 값은 null 값이 된다.
SELECT * FROM TableA A
LEFT JOIN TableB B ON
A.key = B.key오른쪽 조인
오른쪽 조인은 테이블 A에서 일치하는 부분의 레코드와 함께 테이블 B를 기준으로 완전한 레코드 집합을 생성한다. 만약 테이블 A에 일치하는 항목이 없으면 해당 값은 null 값이 된다.
SELECT * FROM TableA A
RIGHT JOIN TableB B ON
A.key = B.key내부 조인
내부 조인은 두 테이블 간에 교집합을 나타낸다.
SELECT * FROM TableA A
INNER JOIN TableB B ON
A.key = B.key합집합 조인
합집합 조인(완전 외부 조인)은 양쪽 테이블에서 일치하는 레코드와 함께 테이블 A와 테이블 B의 모든 레코드 집합을 생성한다. 이때 일치하는 항목이 없으면 누락된 쪽에 null 값이 포함되어 출력된다.
SELECT * FROM TableA A
FULL OUTER JOIN TableB B ON
A.key = B.key조인의 원리
앞서 설명한 조인은 조인의 원리를 기반으로 조인 작업이 이루어졌다. 조인의 원리인 중첩 루프 조인, 정렬 병합 조인, 해시 조인에 대해 알아보자.
중첩 루프 조인
중첩 루프 조인(NLJ, Nested Loop Join)은 중첩 for 문과 같은 원리로 조건에 맞는 조인을 하는 방법이며, 랜덤 접근에 대한 비용이 많이 증가하므로 대용량의 테이블에서는 사용하지 않는다.
예를 들어 "t1, t2 테이블을 조인한다."라고 했을 때 첫 번째 테이블에서 행을 한 번에 하나씩 읽고 그다음 테이블에서도 행을 하나씩 읽어 조건에 맞는 레코드를 찾아 결괏값을 반환한다.
// 의사코드
for each row in t1 matching reference key {
for each row in t2 matching reference key {
if row satisfies join conditions, send to client
}
}참고로 중첩 루프 조인에서 발전한 조인할 테이블을 작은 블록으로 나눠서 블록 하나씩 조인하는 블록 중첩 루프 조인(BNL, Block Nested Loop)이라는 방식도 있다.
정렬 병합 조인
정렬 병합 조인이란 각각의 테이블을 조인할 필드 기준으로 정렬하고 정렬이 끝난 이후에 조인 작업을 수행하는 조인이다. 조인할 때 쓸 적절한 인덱스가 없고 대용량의 테이블들을 조인하고 조인 조건으로 <, >등 범위 비교 연산자가 있을 때 쓴다.
해시 조인
해시 조인은 해시 테이블을 기반으로 조인하는 방법이다. 두 개의 테이블을 조인한다고 했을 때 하나의 테이블이 메모리에 온전히 들어간다면 보통 중첩 루프 조인보다 더 효율적이다. (메모리에 올릴 수 없을 정도로 크다면 디스크를 사용하는 비용이 발생된다.)
또한 동등(=)조인에서만 사용할 수 있다.
