結合したテーブルの再配置の概要

実際のアプリケーションのシナリオでは、複数のテーブルを結合するのが一般的です。結合の実行効率は、各テーブルの結合順序に関係します。

例えば:

SELECT * FROM t1, t2, t3 WHERE t1.a=t2.a AND t3.a=t2.a;

このクエリでは、次の 2 つの順序でテーブルを結合できます。

  • t1 は t2 に結合し、その後 t3 に結合します
  • t2 は t3 に結合し、その後 t1 に結合します

t1 と t3 はデータ量と分布が異なるため、これら 2 つの実行順序は異なるパフォーマンスを示す可能性があります。

したがって、オプティマイザには結合順序を決定するアルゴリズムが必要です。現在、TiDB では次の 2 つの結合したテーブルの再配置アルゴリズムが使用されています。

  • 貪欲アルゴリズム: 結合に参加しているすべてのノードの中で、TiDB は行数が最も少ないテーブルを選択して、他の各テーブルとの結合結果をそれぞれ推定し、結合結果が最小のペアを選択します。その後、TiDB は、すべてのノードが結合を完了するまで、次のラウンドで他のノードを選択して結合する同様のプロセスを継続します。
  • 動的プログラミング アルゴリズム: 結合に参加しているすべてのノードの間で、TiDB は考えられるすべての結合順序を列挙し、最適な結合順序を選択します。

例: 結合したテーブルの再配置の貪欲なアルゴリズム

前述の 3 つのテーブル (t1、t2、および t3) を例に挙げます。

まず、TiDB は結合操作に参加するすべてのノードを取得し、行番号の昇順にノードをソートします。

join-reorder-1

その後、行数が最も少ないテーブルが選択され、他の 2 つのテーブルとそれぞれ結合されます。出力結果セットのサイズを比較することにより、TiDB は結果セットが小さいペアを選択します。

join-reorder-2

その後、TiDB は次の選考ラウンドに入ります。 4 つのテーブルを結合しようとすると、TiDB は出力結果セットのサイズを比較し続け、より小さい結果セットを持つペアを選択します。

この場合、結合されるテーブルは 3 つだけなので、TiDB が最終的な結合結果を取得します。

join-reorder-3

例: 結合したテーブルの再配置の動的計画アルゴリズム

前述の 3 つのテーブル (t1、t2、および t3) を再び例として挙げると、動的計画法アルゴリズムはすべての可能性を列挙できます。したがって、 t1のテーブル (行数が最も少ないテーブル) から開始する必要がある貪欲アルゴリズムと比較して、動的プログラミング アルゴリズムは次のように結合順序を列挙できます。

join-reorder-4

この選択が貪欲アルゴリズムよりも優れている場合、動的プログラミング アルゴリズムはより適切な結合順序を選択できます。

すべての可能性が列挙されるため、動的プログラミング アルゴリズムはより多くの時間を費やし、統計の影響を受けやすくなります。

結合したテーブルの再配置アルゴリズムの選択

TiDB 結合したテーブルの再配置アルゴリズムの選択は、変数tidb_opt_join_reorder_thresholdによって制御されます。 結合したテーブルの再配置に参加しているノードの数がこのしきい値より大きい場合、TiDB は貪欲アルゴリズムを使用します。それ以外の場合、TiDB は動的プログラミング アルゴリズムを使用します。

結合したテーブルの再配置アルゴリズムの制限

現在の結合したテーブルの再配置アルゴリズムには次の制限があります。

  • 結果セットの計算方法によって制限されるため、アルゴリズムは最適な結合順序を選択することを保証できません。
  • 結合したテーブルの再配置アルゴリズムによる外部結合のサポートは、 tidb_enable_outer_join_reorderシステム変数によって制御されます。
  • 現在、動的プログラミング アルゴリズムは、外部結合の結合したテーブルの再配置を実行できません。

現在、結合順序を強制するSTRAIGHT_JOIN構文が TiDB でサポートされています。詳細については、 構文要素の説明を参照してください。

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