JOIN원리 관련 기술면접 질문 미리보기
Q1. 중첩 루프 조인에 대해 설명해주세요.
Q2. 물리적 JOIN 방식에 대해서 설명해보세요.
https://velog.io/@itonse/DB-JOIN
앞서 JOIN 종류(논리적 조인)에 대해서 글을 작성하였는데, 여기에 나온 JOIN 들은 이 원리를 기반으로 작업이 이루어집니다. (물리적 조인)
1. 중첩 루프 조인(NL Join)
중첩 for문과 같은 원리로 조건에 맞는 조인을 하는 방법입니다.
처리 방식
용어 정리
- 선행 테이블(외부 테이블, Driving Table): 반복문의 외부에 있는 테이블
- 후행 테이블(내부 테이블, Driven Table): 반복문의 내부에 있는 테이블
- Driving Table(선행 테이블)의 각 행을 하나씩 접근하여, 그 결과를 기반으로 Driven Table(후행 테이블)과 조인합니다.
특징
- 랜덤 엑세스가 많이 발생하므로 대용량의 테이블에서는 사용하지 않는다.
- 내부 테이블에 인덱스가 필요합니다. (인덱스 구성 전략이 중요)
- 메모리 사용량이 적고, 순차적으로 처리됩니다.
- MySQL에서는 오랫동안 NL Join만 지원하고 있었다가 최근엔 해시 조인도 지원하고 있습니다.
사용 사례
- 한쪽 입력(Driving Table)이 작고, 다른 쪽 입력(Driven Table)이 크며 조인 열에 인덱스가 있는 경우
- I/O 연산과 비교 연산이 가장 적게 필요할 때
동작 원리
for (int i = 0; i < dept.length; i++) { << driving table
for (int j = 0; j < emp.length; j++) { << driven table
// Search
}
}2. 정렬 병합 조인(Sort Merge Join)
각각의 테이블을 조인할 필드 기준으로 정렬하고 정렬이 끝난 이후에 조인 하는 방식
처리 방식
- 각 테이블을 독립적으로 읽는다.
- 조인 조건에 따라 각 테이블을 정렬한다.
- 정렬이 끝난 후 조인 작업을 수행한다.
특징
- 동시처리: 양 테이블을 동시에 읽고, 양쪽 결과가 준비되면 조인 수행
- 인덱스 유무가 중요하지 않음
- 정렬에 따라 메모리 사용량 증가
사용 사례
- 두 조인 열이 이미 정렬된 상태일 때
- 조인 조건으로 범위 비교 연산자(<, >, <=, >=)가 사용될 때
- 인덱스가 전혀 없거나 대용량 자료를 조인할 때
3. 해시 조인(Hash Join)
해시 테이블을 기반으로 조인을 수행하는 방식으로, 두 테이블 중 하나를 해시 테이블로 선정하여
조인 열을 해시 알고리즘으로 비교
MySQL의 경우 8.0.18 버전 부터 이 기능을 사용할 수 있게 되었다.
-> MySQL의 해시 조인 단계는 빌드 단계, 프로브 단계로 나뉜다.
처리 방식
빌드 단계
- 빌드 단계는 입력 테이블 중 하나를 기반으로 메모리 내 해시 테이블을 빌드하는 단계이다.
- 예를 들어 persons와 countries라는 테이블을 조인한다고 했을 때 둘 중에 바이트가 더 작은
테이블을 기반으로 해서 테이블을 빌드한다. - 또한, 조인에 사용되는 필드가 해시 테이블의 키로 사용된다.
프로브 단계
- 프로브 단계 동안 레코드 읽기를 시작하며, 각 레코드에서 일치하는 레코드를 찾아서 결괏값으로 반환한다.
- 이를 통해 각 테이블은 한 번씩만 읽게 되어 중첩해서 두 개의 테이블을 읽는 중첩 루프 조인보다 보통은
성능이 더 좋다.
특징
- 동등(=) 조인에서만 사용 가능
- 시스템 변수
join_buffer_size에 의해 사용 가능한 메모리 양이 제어되며, 런타임 시 조정 가능
사용 사례
- 대용량 조인 쿼리
- 메모리가 충분한 경우
- 동등(=) 조인일 때
- 조인 키에 좋은 인덱스가 존재할 경우
JOIN원리 관련 기술면접 질문 정리
Q1. 중첩 루프 조인에 대해 설명해주세요.
두 테이블에서 한 쪽 테이블의 각 행에 대해 다른 테이블을 순차적으로 탐색하며 조인 조건을 만족하는 행들을 찾아 결합합니다. 작은 테이블에 대해서는 효율적이지만 테이블 크기가 커질수록 성능이 떨어집니다.
Q2. 물리적 JOIN 방식에 대해서 설명해보세요.
중첩 루프 조인
두 테이블에서 한 쪽 테이블의 각 행에 대해 다른 테이블을 순차적으로 탐색하며 조인 조건을 만족하는 행들을 찾아 결합합니다. 작은 테이블에 대해서는 효율적이지만 테이블 크기가 커질수록 성능이 떨어집니다.
정렬 병합 조인
두 테이블을 각각 조인 키에 따라 정렬한 후, 두 정렬된 테이블을 병합하며 조인 조건을 만족하는 행들을 찾아 결합합니다. 양쪽 테이블이 이미 정렬되어 있다면 효율적인 방식입니다.
해시 조인
한 쪽 테이블에 대해 조인 키로 해시 테이블을 생성합니다. 그런 다음 다른 테이블의 각 행에 대해 해시 테이블을 검색하여 조인 조건을 만족하는 행들을 찾아 결합합니다.메모리 사용량이 많지만 일반적으로 가장 효율적인 조인 방식입니다.
ref.
https://intser.tistory.com/16
https://velog.io/@eunhye_/SQL-조인Join-수행-원리
https://hyeyul-k.tistory.com/14
https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001834833https://land-turtler.tistory.com/121
