面试题：MySQL哈希关联优化技术之中等题

Question

在MySQL中，简述哈希关联（Hash Join）的基本原理，以及在什么情况下使用哈希关联会比嵌套循环关联（Nested Loop Join）更具优势？

Answer 1

哈希关联（Hash Join）基本原理

1. 构建阶段：
   • 数据库会先扫描其中一个较小的表（称为构建表），将其数据逐行读入内存。
   • 针对构建表中的每一行数据，根据连接条件中的列值，使用哈希函数计算出一个哈希值。
   • 这些数据行根据哈希值被分配到内存中的不同哈希桶（Hash Bucket）中，形成一个哈希表。
2. 探测阶段：
   • 接着扫描另一个较大的表（称为探测表）。
   • 对于探测表中的每一行数据，同样根据连接条件中的列值计算哈希值。
   • 依据这个哈希值去查找之前构建好的哈希表中的对应哈希桶。
   • 如果在哈希桶中找到了匹配的行（即连接条件满足），就产生连接结果。

哈希关联比嵌套循环关联更具优势的情况

1. 大表连接：
   • 当两个要连接的表都比较大时，嵌套循环关联由于要对内外表进行多次嵌套扫描，成本很高。而哈希关联先构建较小表的哈希表，探测阶段对大表只扫描一次，整体I/O成本相对较低。
2. 内存充足：
   • 哈希关联需要将构建表读入内存构建哈希表，所以需要有足够的内存空间。如果内存充足，能够容纳构建表，哈希关联就能高效运行，相比嵌套循环关联有明显优势。
3. 连接条件简单：
   • 哈希关联适用于连接条件较为简单，便于使用哈希函数计算哈希值的场景。若连接条件复杂，计算哈希值成本高或者无法有效构建哈希表，其优势会减弱。而嵌套循环关联在复杂连接条件下相对更具灵活性，但此时哈希关联在简单条件下的高效性就体现出来了。