postgresql源码(十四)——Executor(查询执行模块之——Join节点(下))

3.HashJoin 节点

postgres=# explain select a.*,b.* from test_dm a join test_dm2 b on a.xxx = b.xxx;
                                   QUERY PLAN
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 Hash Join  (cost=34846.00..305803.23 rows=1000000 width=137)
   Hash Cond: ((b.xxx)::text = (a.xxx)::text)
   ->  Seq Scan on test_dm2 b  (cost=0.00..223457.17 rows=10000017 width=69)
   ->  Hash  (cost=22346.00..22346.00 rows=1000000 width=68)
         ->  Seq Scan on test_dm a  (cost=0.00..22346.00 rows=1000000 width=68)
(5 行)

Hashjoin节点实现了Hash连接算法，它能够实现前面说到的六种连接方式。

以下我们以表R(左关系)与表S(右关系)连接为例，说明Hash连接的实现过程。

1)对一个表(例如S)进行Hash时，其块和桶数量的确定和划分方法如下：

①首先对S分块(batch),估算存储S所占用的空间(inner_rel_bytes), Hash所使用的内存空间被定义为 1 兆(hash_table_bytes)，则分块的数量 nbatch = ceil(inner_rel_bytes/hash_table_bytes)。

②在内存中，每一个块又被划分为大小为10个元组的桶，因此，个数为nbucket = (hash_table_bytes/tuplesize)/10,其中tuplesize为元组大小的估计值。

③对于一个Hash值为hashvalue的元组，其所属的分块号为(hashvalue/nbucket)%nbatch,其对应的桶号为hashvalue%nbucket。

④在PostgreSQL实现中，为了能够使用位操作(位与和移位)实现取模和取余操作，将nbatch和nbucket取为不小于计算值的2的n次,并使得2^log2_nbuckets = nbucket,则块号的计算方法为(hashvalue >> log2_nbuckets)&(nbatch - 1)，桶号计算式为hashvalue&(nbucket - 1)。

2)执行HashJoin的算法：

①顺序获取S中的所有元组，对每一条元组进行Hash,并通过Hash结果获取块号和桶号。对于块号为0的元组，放人内存对应的桶内；否则放入为右关系每个块分别建立的临时文件中。此时，标记当前在内存中的块号curbatch为0。

②从R中获取元组，进行Hash,获取元组块号和桶号。当块号等于当前在内存中的块号时,直接扫描对应的桶，找寻满足条件的元组并进行连接；否则，将其存人为左关系每个块分别建立的临时文件中。执行过程，直到R被扫描完毕。

③从S的块号curbatch + 1对应的临时文件中读取所有存储的元组，将其Hash到相应的桶内，并将curbatch加1。

④从R的块号curbatch对应的临时文件中依次读取所存储的元组，计算其桶号，并扫描桶中S的元组，寻找满足连接条件的元组进行连接。

⑤重复步骤3和4,直到所有的块都被