PolarDB:JOIN 除去

除去の条件

LEFT JOIN の ON 条件が、1=0 や FALSE のように、常に FALSE となる式であること。

例

1. 環境の準備

   DROP TABLE IF EXISTS orders;
   CREATE TABLE orders (
       order_id INT PRIMARY KEY,
       customer_id INT,
       order_date DATE
   );
   DROP TABLE IF EXISTS customers;
   CREATE TABLE customers (
       customer_id INT PRIMARY KEY,
       customer_name VARCHAR(100)
   );
   INSERT INTO orders VALUES (1, 101, '2023-10-01');

2. 最適化前：JOIN 除去を無効にし、ON FALSE を使用してクエリを実行します。

   SET SESSION join_elimination_mode = 'OFF';
   EXPLAIN SELECT o.*, c.* FROM orders o LEFT JOIN customers c ON FALSE;

   SHOW warnings;
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
   | Level | Code | Message                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
   | Note  | 1003 | /* select#1 */ select `testdb`.`o`.`order_id` AS `order_id`,`testdb`.`o`.`customer_id` AS `customer_id`,`testdb`.`o`.`order_date` AS `order_date`,`testdb`.`c`.`customer_id` AS `customer_id`,`testdb`.`c`.`customer_name` AS `customer_name` from `testdb`.`orders` `o` left join `testdb`.`customers` `c` on(false) where true |
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

3. 最適化後：JOIN 除去を有効にし、同じクエリを実行します。

   SET SESSION join_elimination_mode = 'ON';
   EXPLAIN SELECT o.*, c.* FROM orders o LEFT JOIN customers c ON FALSE;

   SHOW warnings;
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
   | Level | Code | Message                                                                                                                                                                                                                    |
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
   | Note  | 1003 | /* select#1 */ select `testdb`.`o`.`order_id` AS `order_id`,`testdb`.`o`.`customer_id` AS `customer_id`,`testdb`.`o`.`order_date` AS `order_date`,NULL AS `customer_id`,NULL AS `customer_name` from `testdb`.`orders` `o` |
   +-------+------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

   実行計画から、customers テーブルへのアクセスが除去されたことがわかります。

除去の条件

• 内部テーブルが参照されていない：内部テーブル (つまり ti1, ti2, ..., tin) の列が、LEFT JOIN とその ON 条件の外で参照されていないこと。

• JOIN が外部テーブルのカーディナリティや結果に影響を与えない：次のいずれかの条件を満たす必要があります。

  • 結合が一意である：外部テーブルの各行に対して、LEFT JOIN が内部テーブルのちょうど 1 行に一致する。

  • JOIN によって生成される重複行が結果に影響を与えない：JOIN によって外部テーブルの行が重複しても、クエリ内の後続の操作がこれらの重複の影響を排除する。一般的なケースは次のとおりです：

    • JOIN が EXISTS または IN 句 (SEMI JOIN) の中にある。

    • サブクエリに GROUP BY、LIMIT、またはウィンドウ関数などの条件が含まれている。

    • 上記の 2 つの条件の再帰的な使用。

除去の条件

• サブセット関係：source テーブルの結果セットは、target テーブルの結果セットのサブセットでなければなりません。

• 列の可用性：target テーブルから参照されるすべての列は、source テーブルにも存在しなければなりません。これにより、保持される source テーブルがクエリに必要なすべての列を含むことが保証されます。

• 一意キー結合：JOIN 条件は、target テーブルの一意キーまたはプライマリキーに基づく等価比較でなければなりません。

  • この条件は、source テーブルの各行が target テーブルの最大 1 行に一致することを保証するため非常に重要です。これにより、target テーブルを除去しても行数やクエリ結果が変わらないことが保証されます。

  • 特殊なケース：結合条件に一意キーに基づく等価比較がない場合、除去は target テーブル自体の結果セットに 0 行または 1 行しか含まれていない場合にのみ可能です。

除去の条件

• サブセット関係：source テーブルの結果セットは、target テーブルの結果セットのサブセットでなければなりません。

• 列の可用性：target テーブルから参照されるすべての列は、source テーブルにも存在しなければなりません。これにより、保持される source テーブルがクエリに必要なすべての列を含むことが保証されます。

• さらに、次のいずれかの条件を満たす必要があります：

  • 一意キー結合：JOIN 条件は、target テーブルの一意キーまたはプライマリキーに基づく等価比較でなければなりません。

    • この条件は、source テーブルの各行が target テーブルの最大 1 行に一致することを保証するため非常に重要です。これにより、target テーブルを除去しても行数やクエリ結果が変わらないことが保証されます。

    • 特殊なケース：結合条件に一意キーに基づく等価比較がない場合、除去は target テーブル自体の結果セットに 0 行または 1 行しか含まれていない場合にのみ可能です。

  • すべての結合条件が等価結合 (つまり、$$target.c_{a_k}=source.c_{i_{a_k}}^{{}^{\prime }}$$) であり、AND によって他の条件と接続されている。

除去の条件

• 親テーブルの参照が置換可能である：親テーブルから参照されるすべての列が、子テーブルの対応する外部キー列で置換可能であること。これは通常、親テーブルの結合キーのみが参照されることを意味します。

• 結合条件が外部キー関係に基づいている：JOIN 条件が、子テーブルの外部キー列と親テーブルのプライマリキーまたは一意キー列との間の等価比較であること。

• 外部キーが null でない：子テーブルの外部キー列が NOT NULL として定義されていること。これにより、子テーブルのすべての行が親テーブルに対応する行を持つことが保証されます。

除去の条件

• 親テーブルの参照が置換可能である：親テーブルから参照されるすべての列が、子テーブルの対応する外部キー列で置換可能であること。これは通常、親テーブルの結合キーのみが参照されることを意味します。

• 結合条件が外部キー関係に基づいている：JOIN 条件が、子テーブルの外部キー列と親テーブルのプライマリキーまたは一意キー列との間の等価比較であること。

• 外部キーが null でない：子テーブルの外部キー列が NOT NULL として定義されていること。これにより、子テーブルのすべての行が親テーブルに対応する行を持つことが保証されます。