“我們經常在多表查詢的時候使用join 去連線多個表，其實join的效率比不好還是應該儘量避免使用的，其本質就是各個表之間迴圈匹配的，MySQL中只支援一種join演算法Nested-Loop Join(迴圈巢狀連線)，但是其有多種變種的演算法提高join的執行效率。”

1. Simple Nested-Loop Join(SNL，簡單巢狀迴圈連線)

Simple Nested-Loop join(NLJ)演算法從迴圈中的第一個表中一次讀取一行，將每一行傳遞給一個巢狀迴圈，該巢狀迴圈中匹配資料是否一致。例如驅動表User,被驅動表UserInfo 的sql是 select * from User u left join User_info info on u.id = info.user_id

for(User u:Users){
    for(UserInfo info:UserInfos){
        if(u.id == info.userId){
        //     得到匹配資料
        }
    }
}

簡單粗暴的演算法，每次從User表中取出一條資料，然後掃描User_info中的所有記錄匹配，最後合併資料返回。

假如驅動表User有10條資料，被驅動表UserInfo也有10條資料，那麼實際上驅動表User會被掃描10次，而被驅動表會被掃描10*10=100次(每掃描一次驅動表，就會掃描全部的被驅動表)，這種效率是很低的，對資料庫的開銷比較大，尤其是被驅動表。每一次掃描其實就是從硬碟中讀取資料載入到記憶體中,也就是一次IO，目前IO是最大的瓶頸

2. Index Nested-Loop Join(INL，索引巢狀迴圈連線)

索引巢狀迴圈是使用索引減少掃描的次數來提高效率的，所以要求非驅動表上必須有索引才行。

在查詢的時候，驅動表(User) 會根據關聯欄位的索引進行查詢，當索引上找到符合的值，才會進行回表查詢。如果非驅動表(User_info)的關聯欄位(user_id)是主鍵的話，查詢效率會非常高(主鍵索引結構的葉子結點包含了完整的行資料(InnoDB))，如果不是主鍵，每次匹配到索引後都需要進行一次回表查詢(根據二級索引(非主鍵索引)的主鍵ID進行回表查詢)，效能肯定弱於主鍵的查詢。

上圖中的索引查詢之後不一定會回表，什麼情況下會回表，這個要看索引查詢到的欄位能不能滿足查詢需要的欄位，

索引相關的具體可以參考之前的文章：你需要知道的一些索引基礎知識 和 B+樹的索引知識。

3. Block Nested-Loop Join(BNL，塊巢狀迴圈連線)

如果存在索引，那麼會使用index的方式進行join，如果join的列沒有索引，被驅動表要掃描的次數太多了，每次訪問被驅動表，其表中的記錄都會被載入到記憶體中，然後再從驅動表中取一條與其匹配，匹配結束後清除記憶體，然後再從驅動表中載入一條記錄 然後把被驅動表的記錄在載入到記憶體匹配，這樣周而復始，大大增加了IO的次數。為了減少被驅動表的IO次數，就出現了Block Nested-Loop Join的方式。

不再是逐條獲取驅動表的資料，而是一塊一塊的獲取，引入了join buffer緩衝區，將驅動表join相關的部分資料列(大小是join buffer的限制)快取到join buffer中，然後全表掃描被驅動表，被驅動表的每一條記錄一次性和join buffer中的所有驅動表記錄進行匹配（記憶體中操作），將簡單巢狀迴圈中的多次比較合併成一次，降低了被驅動表的訪問頻率。

驅動表能不能一次載入完，要看join buffer能不能儲存所有的資料，預設情況下join_buffer_size=256k,查詢的時候Join Buffer 會快取所有參與查詢的列而不是隻有join關聯的列，在一個有N個join關聯的sql中會分配N-1個join buffer。所以查詢的時候儘量減少不必要的欄位，可以讓join buffer中可以存放更多的列。

可以調整join_buffer_size的快取大小show variables like '%join_buffer%'這個值可以根據實際情況更改。

使用Block Nested-Loop Join演算法需要開啟優化器管理配置的optimizer_switch的設定block_nested_loop為on，預設是開啟的。可以通過 show variables like '%optimizer_switch%' 檢視block_nested_loop狀態。

以上三種演算法瞭解即可，其實實際工作中只要我們能都用好索引就不錯了，即使是join的連線也要注意關聯欄位是否建立索引，還是要善於使用索引來提供查詢效率。

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