Oracle中的Hash Join详解

hash join(HJ)是一种用于equi-join（而anti-join就是使用NOT IN时的join）的技术。在Oracle中，它是从7.3开始引入的，以代替sort

一、  hash join概念

hash join(HJ)是一种用于equi-join（而anti-join就是使用NOT IN时的join）的技术。在Oracle中，它是从7.3开始引入的，

以代替sort-merge和nested-loop join方式，提高效率。在CBO（hash join只有在CBO才可能被使用到）模式下，优化器计算代价时，

首先会考虑hash join。

可以通过提示use_hash来强制使用hash join，也可以通过修改会话或数据库参数HASH_JOIN_ENABLED=FALSE（默认为TRUE）强

制不使用hash join。

Hash join的主要资源消耗在于CPU（在内存中创建临时的hash表，并进行hash计算），而merge join的资源消耗主要在于此盘IO

（扫描表或索引）。在并行系统中，hash join对CPU的消耗更加明显。所以在CPU紧张时，最好限制使用hash join。

在绝大多数情况下，hash join效率比其他join方式效率更高：

在Sort-Merge Join(SMJ)，两张表的数据都需要先做排序，然后做merge。因此效率相对最差；

Nested-Loop Join(NL)效率比SMJ更高。特别是当驱动表的数据量很大（集的势高）时。这样可以并行扫描内表。

Hash join效率最高，因为只要对两张表扫描一次。

Hash join一般用于一张小表和一张大表进行join时。Hash join的过程大致如下（下面所说的内存就指sort area，关于过程，后

面会作详细讨论）：

1．  一张小表被hash在内存中。因为数据量小，所以这张小表的大多数数据已经驻入在内存中，剩下的少量数据被放置在临时表空间中；

2．  每读取大表的一条记录，就和小表中内存中的数据进行比较，如果符合，则立即输出数据（也就是说没有读取临时表空间中的小表的数

据）。而如果大表的数据与小表中临时表空间的数据相符合，则不直接输出，而是也被存储临时表空间中。

3．  当大表的所有数据都读取完毕，将临时表空间中的数据以其输出。

如果小表的数据量足够小（小于hash area size），那所有数据就都在内存中了，可以避免对临时表空间的读写。

如果是并行环境下，前面中的第2步就变成如下了：

2．  每读取一条大表的记录，，和内存中小表的数据比较，如果符合先做join，而不直接输出，直到整张大表数据读取完毕。如果内存足够，

Join好的数据就保存在内存中。否则，就保存在临时表空间中。

二、  Oracle中与hash join相关的参数

首先，要注意的是，hash join只有在CBO方式下才会被激活。在oracle中与hash join相关的参数主要有以下几个：

1．             HASH_JOIN_ENABLED

这个参数是控制查询计划是否采用hash join的“总开关”。它可以在会话级和实例级被修改。默认为TRUE，既可以（不是一定，要看优

化器计算出来的代价）使用。如果设为FALSE，则禁止使用hash join。

2．             HASH_AREA_SIZE

这个参数控制每个会话的hash内存空间有多大。它也可以在会话级和实例级被修改。默认（也是推荐）值是sort area空间大小的两倍

（2*SORT_AREA_SIZE）。要提高hash join的效率，就一定尽量保证sort area足够大，能容纳下整个小表的数据。但是因为每个会话都会

开辟一个这么大的内存空间作为hash内存，所以不能过大（一般不建议超过2M）。

在Oracle9i及以后版本中，Oracle不推荐在dedicated server中使用这个参数来设置hash内存，而是推荐通过设置

PGA_AGGRATE_TARGET参数来自动管理PGA内存。保留HASH_AREA_SIZE只是为了向后兼容。在dedicated server中，hash area是从

PGA中分配的，而在MTS(Multi-Threaded Server)中，hash area是从UGA中分配的。

另外，还要注意的是，每个会话并不一定只打开一个hash area，因为一个查询中可能不止一个hash join，这是就会相应同时打开多个

hash area。

3．             HAHS_MULTIBLOCK_IO_COUNT

这个参数决定每次读入hash area的数据块数量。因此它会对IO性能产生影响。他只能在init.ora或spfile中修改。在8.0及之前版本，

它的默认值是1，在8i及以后版本，默认值是0。一般设置为1-(65536/DB_BLOCK_SIZE)。

在9i中，这个参数是一个隐藏参数：_HASH_MULTIBLOCK_IO_COUNT，可以通过表x$ksppi查询和修改。

另外，在MTS中，这个参数将不起作用（只会使用1）。

它的最大值受到OS的IO带宽和DB_BLOCK_SIZE的影响。既不能大于MAX_IO_SIZE/DB_BLOCK_SIZE。

在8i及以后版本，如果这个值设置为0，则表示在每次查询时，Oracle自己自动计算这个值。这个值对IO性能影响非常大，因此，建议不要

修改这个参数，使用默认值0，让Oracle自己去计算这个值。

如果一定要设置这个值，要保证以下不等式能成立：

R/M

其中，R表示小表的大小；M=HASH_AREA_SIZE*0.9；Po2(n)为n的2次方；C=HASH_MULTIBLOCK_IO_COUNT*DB_BLOCK_SIZE。