중첩 루프 조인(면접을 위한 CS 전공지식 노트)

중첩 루프 조인

중첩 루프 조인

중첩 루프 조인(Nested Loop Join)은 데이터베이스 쿼리에서 사용되는 조인 연산의 한 유형입니다. 

이것은 두 개 이상의 테이블에서 데이터를 결합하여 하나의 결과 집합을 생성하는 데 사용됩니다. 

중첩 루프 조인은 일반적으로 두 개의 중첩된 루프(반복)를 사용하여 작동합니다.

 

중첩 루프 조인 작동 방식

외부 루프: 

가장 바깥쪽 루프를 시작합니다. 이 루프는 첫 번째 테이블(기준 테이블)의 모든 행을 반복합니다.

내부 루프: 

외부 루프의 각 반복에 대해 내부 루프가 시작됩니다. 

내부 루프는 두 번째 테이블(결합할 테이블)의 모든 행을 반복합니다.

조인 조건 확인: 

내부 루프에서 현재 외부 루프의 행과 현재 내부 루프의 행 간에 조인 조건을 확인합니다. 

조인 조건은 일반적으로 두 테이블 간의 관련 열의 값이 일치하는 경우에 해당합니다.

일치하는 행 선택: 

조인 조건을 충족하는 경우, 해당 행을 결과 집합에 추가합니다.

내부 루프 완료: 

내부 루프는 두 번째 테이블의 모든 행을 처리한 후 완료됩니다.

외부 루프 반복: 

외부 루프는 다음 행으로 이동하여 내부 루프를 다시 실행합니다. 

이 과정을 모든 외부 루프 행에 대해 반복합니다.

결과 집합 완성: 

모든 외부 루프와 내부 루프의 반복이 완료되면 최종 결과 집합이 생성됩니다.

중첩 루프 조인은 작은 행 집합에 대해 효과적일 수 있지만, 

큰 행 집합에 대해서는 효율성이 떨어질 수 있습니다. 

왜냐하면 각 외부 루프 행에 대해 내부 루프가 전체 행 집합을 반복하기 때문에 

시간 복잡도가 높을 수 있습니다. 

따라서 대용량 데이터베이스에서는 다른 조인 알고리즘을 사용하는 것이 효율적일 수 있습니다.

중첩 루프 조인은 특정 상황에서 유용할 수 있지만, 

데이터베이스 시스템 및 최적화 도구는 다양한 조인 전략을 자동으로 선택하도록 설계되어 있으며, 

일반적으로 성능 향상을 위해 다른 조인 알고리즘을 사용하게 됩니다.

 

중첩 루프 조인 예시

작은 행 집합: 

두 테이블 중 하나 또는 양쪽 모두의 행 수가 작을 때 중첩 루프 조인을 고려할 수 있습니다.

두 테이블 모두 정렬되어 있을 때: 

만약 두 테이블이 조인 조건 열로 정렬되어 있다면 중첩 루프 조인은 더 효율적일 수 있습니다.

다른 조인 전략이 불가능한 경우: 

특정 데이터베이스 시스템이 다른 조인 전략을 지원하지 않거나 튜닝할 수 없는 경우에 

중첩 루프 조인을 고려할 수 있습니다.

예시:
가정하고, 두 개의 테이블이 있습니다.
"주문" 테이블: 주문 번호, 고객 ID 및 주문 날짜와 같은 주문 정보를 포함합니다.

"고객" 테이블: 고객 ID 및 고객 이름을 포함합니다.

만약 고객 이름을 주문 정보와 결합하려면 중첩 루프 조인을 사용할 수 있습니다.

여기서는 SQL로 표현하겠습니다.

이 SQL 쿼리는 중첩 루프 조인을 수행하여 주문 테이블과 고객 테이블을 조인하며, 

고객 ID를 기준으로 두 테이블을 결합합니다. 

이 쿼리는 비교적 작은 데이터셋에서 효과적일 수 있습니다. 

그러나 대규모 데이터베이스에서는 성능이 저하될 수 있으므로 큰 행 집합에서는 

다른 조인 전략을 고려해야 합니다.

중첩 루프 조인은 일부 경우에 유용할 수 있지만, 

성능을 개선하기 위해 데이터베이스 시스템이나 쿼리 최적화 도구에서 

다른 조인 전략을 자동으로 선택하는 것이 일반적입니다.