MySQL Nested-Loop Join算法學習

     不知不覺的玩了兩年多的MySQL，發現很多人都說MySQL對比Oracle來說，優化器做的比較差，其實某種程度上來說確實是這樣，但是畢竟MySQL才到5.7版本，Oracle都已經發展到12c了，今天我就看了看MySQL的連接算法，嗯，現在來說還是不支持Hash Join，只有Nested-Loop Join，那今天就總結一下我學習的心得吧。

     Nested-Loop Join基本算法實現，偽代碼是這樣：

     

for each row in t1 matching range {
  for each row in t2 matching reference key {
    for each row in t3 {
      if row satisfies join conditions,
      send to client
    }
  }
}

     這段代碼很簡單，雖然我也不怎么會寫代碼，但是我還是看得懂的。這里假設有三張表，t1, t2, t3，這段代碼，分別會展現出explain計划里的range, ref和ALL，表現在SQL執行計划層里，t3就會進行一次全表掃描，我今天在這個地方看到了一個很妖的優化SQL方法，Straight-join：http://hidba.ga/2014/09/26/join-query-in-mysql/，其中提到了驅動表的概念，那么對應過來，驅動表就是偽代碼里的t1表（存疑），博文里說MySQL會自動選擇結果集最小的表作為驅動表，作為算法分析，這樣選擇驅動表確實是消耗最小的辦法。那么這里還提到了，通過縮小驅動表結果集進行連接優化，那么根據這個算法來看，結果集較小的驅動表確實可以使循環次數減少。

     當然了，MySQL自己在這個算法基礎上，演進出了Block Nested-Loop join算法，其實基本上和上面的算法沒有區別，偽代碼如下：

     

for each row in t1 matching range {
  for each row in t2 matching reference key {
    store used columns from t1, t2 in join buffer
    if buffer is full {
      for each row in t3 {
        for each t1, t2 combination in join buffer {
          if row satisfies join conditions,
          send to client
        }
      }
      empty buffer
    }
  }
}

if buffer is not empty {
  for each row in t3 {
    for each t1, t2 combination in join buffer {
      if row satisfies join conditions,
      send to client
    }
  }
}

     這個算法，將外層循環的數據緩存在join buffer中，內層循環中的表回合buffer中的數據進行對比，從而減少循環次數，這樣便可以提高效率。官網上有個example，我有點沒有看明白：如果有10行被緩存到了buffer里，這10行被傳給了內層循環，內層循環的所有行都會和buffer中的這10行進行對比。原文是這樣的：

     

For example, if 10 rows are read into a buffer and the buffer is passed to the next inner loop, each row read in the inner loop can be compared against all 10 rows in the buffer

      如果S指的是t1, t2組合在緩存中的大小，C是這些組合在buffer中的數量，那么t3表被掃描的次數應該是：

      (S * C)/join_buffer_size + 1

     根據這個算式，join_buffer_size越大，掃描的次數越小，如果join_buffer_size到了能緩存所有之前的行組合，那么這時就是性能最好的時候，之后再增大也就沒有什么效果了。

      所有的學習都是看文檔的http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/nested-loop-joins.html，如果有什么寫的不對的，歡迎指正。