SQL（hive和spark SQL）join的实现方式

SQL

hive

1. 在map端join

mapJoin的主要意思就是，当链接的两个表是一个比较小的表和一个特别大的表的时候，我们把比较小的table直接放到内存中去，然后再对比较大的表格进行map操作。join就发生在map操作的时候，每当扫描一个大的table中的数据，就要去去查看小表的数据，哪条与之相符，继而进行连接。这里的join并不会涉及reduce操作。map端join的优势就是在于没有shuffle。

2. common join

common join也叫做shuffle join，reduce join操作。这种情况适合在两个table的大小相当，但是又不是很大的情况下使用的。具体流程就是在map端进行数据的切分，一个block对应一个map操作，然后进行shuffle操作，把对应的block shuffle到reduce端去，再逐个进行联合，这里优势会涉及到数据的倾斜，大幅度的影响性能有可能会运行speculation。
3. smb join
smb是sort merge bucket操作，首先进行排序，继而合并，然后放到所对应的bucket中去，bucket是hive中和分区表类似的技术，就是按照key进行hash，相同的hash值都放到相同的buck中去。在进行两个表联合的时候。我们首先进行分桶，在join会大幅度的对性能进行优化。也就是说，在进行联合的时候，是table1中的一小部分和table1中的一小部分进行联合，table联合都是等值连接，相同的key都放到了同一个bucket中去了，那么在联合的时候就会大幅度的减小无关项的扫描。

spark SQL

1. Hash Join

   先来看看这样一条SQL语句：select * from order,item where item.id = order.i_id，很简单一个Join节点，参与join的两张表是item和order，join key分别是item.id以及order.i_id。现在假设这个Join采用的是hash join算法，整个过程会经历三步：

   确定Build Table以及Probe Table：这个概念比较重要，Build Table使用join key构建Hash Table，而Probe Table使用join key进行探测，探测成功就可以join在一起。通常情况下，小表会作为Build Table，大表作为Probe Table。此事例中item为Build Table，order为Probe Table。

   构建Hash Table：依次读取Build Table（item）的数据，对于每一行数据根据join key（item.id）进行hash，hash到对应的Bucket，生成hash table中的一条记录。数据缓存在内存中，如果内存放不下需要dump到外存。

   探测：再依次扫描Probe Table（order）的数据，使用相同的hash函数映射Hash Table中的记录，映射成功之后再检查join条件（item.id = order.i_id），如果匹配成功就可以将两者join在一起。

2. Broadcast Hash Join

   broadcast阶段：将小表广播分发到大表所在的所有主机。广播算法可以有很多，最简单的是先发给driver，driver再统一分发给所有executor；要不就是基于bittorrete的p2p思路；

   hash join阶段：在每个executor上执行单机版hash join，小表映射，大表试探；

3. shuffle hash join
   在大数据条件下如果一张表很小，执行join操作最优的选择无疑是broadcast hash join，效率最高。但是一旦小表数据量增大，广播所需内存、带宽等资源必然就会太大，broadcast hash join就不再是最优方案。此时可以按照join key进行分区，根据key相同必然分区相同的原理，就可以将大表join分而治之，划分为很多小表的join，充分利用集群资源并行化。如下图所示，shuffle hash join也可以分为两步：

   shuffle阶段：分别将两个表按照join key进行分区，将相同join key的记录重分布到同一节点，两张表的数据会被重分布到集群中所有节点。这个过程称为shuffle

   hash join阶段：每个分区节点上的数据单独执行单机hash join算法。