提示：看到很多朋友對數據庫的理解、認識還是沒有突破一個瓶頸，而這個瓶頸往往只是一層窗紙，越過了你將看到一個新世界。
JOIN方法說明
數據庫中，象tableA inner join tableB、tableA left out join tableB這樣的SQL語句是如何執行join操作的？就是說SQL Server使用什麼算法實現兩個表數據的join操作？
sql Server 2000有三種方式：nested loop、merge、hash。Oracle也是使用這三種方式，不過Oracle選擇使用nested loop的條件跟SQL Server有點差別，內存管理機制跟SQL Server不一樣，因此查看執行計劃，Oracle中nested loop運用非常多，而merge和hash方式相對較少，SQL Server中，merge跟hash方式則是非常普遍。
以SQL Server 2000為例對這三種方式進行說明，穿插在裡面講解執行計劃的一些初級使用。
1. nested loop join
1.1 示例SQL
select ... from tableA inner join tableB on tableA.col1=tableB.col1 where tableA.col2=? and tableB.col2=?tableA中沒有建立任何索引，tableB中在col1上有建立一個主鍵（聚集索引）。
1.2 算法偽代碼描述
foreach rowA in tableA where tableA.col2=?{search rowsB from tableB where tableB.col1=rowA.col1 and tableB.col2=? ;if(rowsB.Count<=0)discard rowA ;elSEOutput rowA and rowsB ;}
join操作有兩個輸入，上面例子中tableA是outer input，用於外層循環；tableB是inner input，用於循環內部。下面針對執行計劃描述一下SQL Server完成這個操作的具體步驟。
1.3 查看執行計劃方法
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1.4 執行步驟
下面是示例SQL的執行計劃圖。nested loop操作的右邊，位於上面的是outer input，位於下面的是inner input。你不能夠根據join中哪個表出現在前面來確定outer input和inner input關系，而必須從執行計劃中來確定，因為SQL Server會自動選擇哪個作為inner input。
a) 對tableA執行Table Scan操作。這個操作的輸入是tableA表中的數據，這些數據位於磁盤上，操作過程中被加載到內存；輸出是符合條件的記錄集，將作為b)的outer input。在這個操作中，tableA.col1=?的條件會被使用。
b) 執行上面偽代碼描述的nested loop操作。對a)中的每個輸出記錄，執行步驟c)。
c) 對tableB執行Clustered Index Seek操作。這個操作是在nested loop循環裡面執行的，輸入是tableB表的聚集索引數據。它使用tableB.col1=rowA.col1和tableB.col2=?這兩個條件，從tableB的聚集索引中選擇符合條件的結果。
d) 構造返回結果集。從nested loop的輸出中，整理出select中指定的字段，構造最終輸出結果集。
1.5 進階說明
上面例子對inner input使用的是聚集索引，下面看一下非聚集索引的情況，加強對執行計劃的理解、分析能力。
把tableB col1上的主鍵修改為非聚集方式，示例的SQL語句執行計劃.
前面三個執行步驟a)、b)、c)跟1.4中一樣，有一點需要注意的是，步驟c)是執行Index Seek操作，它跟Clustered Index Seek有區別。聚集索引的根節點是每一條實際數據記錄，而非聚集索引的根節點是對聚集索引根結點鍵值的引用（如果表存在聚集索引），或者是對實際數據記錄rowid的引用（指沒有聚集索引的表，這種表稱為heap表）。Clustered Index Seek執行之後，實際的物理數據記錄已經被加載到內存中，而Index Seek操作之後，並沒有加載實際的物理數據記錄，而只是非聚集索引的根結點數據，其中只包含了索引字段數據以及引用的聚集索引鍵值或者rowid。SQL Server在這個步驟中使用非聚集索引根結點數據中的索引字段值，與outer input中的記錄（rowA）關聯字段進行匹配，判斷是否是符合條件的結果，如果是，則將非聚集索引根結點數據結構保存到nested loop操作的輸出數據結構中，並且會創建一個書簽（Bookmark），指示在必要的時候需要根據這個書簽去獲取引用的數據。
d) 執行Bookmark Lookup操作。nested loop操作的輸出是一個內存數據結構，在從這個內存數據結構中整理出整個查詢語句的輸出結果集之前，需要處理前面的書簽引用問題，Bookmark Lookup操作就是根據書簽中引用的聚集索引鍵值或者rowid獲取具體記錄數據。
e) Filter過濾操作。回顧前面幾個操作，在執行nested loop時只是使用非聚集索引的索引字段（tableB.col1）跟outer input的關聯字段進行匹配，到目前為止還沒有使用tableB.col2=?這個條件，這個操作就是使用tableB.col2=?對Bookmark Lookup的輸出進行過濾。
看的仔細的人到這裡後可能會有幾個疑問，1. tableA.col2=?怎麼沒有一個Filter操作？2. 在1.4中為什麼沒有出現Filter操作？解釋如下：1. 在tableA上面執行的是Table Scan操作，是直接對每條實際數據進行掃描，在這個掃描過程中可以使用tableA.col2=?這個條件進行過濾，避免一個額外的Filter操作。鼠標移動到Table Scan操作上，從提示信息的參數（Argument）裡面可以看到tableA.col2=?的條件已經被運用上了。2. 前面說過，聚集索引的根節點是實際數據記錄，執行Clustered Index Seek的時候，最終也是掃描到了實際數據記錄，在這個過程中運用tableB.col2=?這個條件，同樣避免一個額外的Filter操作。這就是1.4中沒有Filter操作的原因。
f) 構造返回結果集。跟1.4步驟d)一樣。
1.6 nested loop使用條件
任何一個join操作，如果滿足nested loop使用條件，查詢優化過程中SQL Server就會對nested loop的成本（I/O成本、CPU成本等）進行評估，基於評估結果確定是否使用這種join方式。
使用nested loop方式的條件是：a) outer input的記錄數不大，最好是在1000-2000以下，一般超過3000就很難說了，基本不大會選擇nested loop。b) 作為inner input的表中，有可用於這個查詢的索引。
這是因為outer input記錄數不大，意味著外層循環次數比較小；inner input上有可用的索引，意味著在循環裡面搜索inner input表中是否存在匹配的記錄時，效率會很高，哪怕inner input表實際記錄數有幾百萬。基於這兩個條件，nested loop的執行效率非常高，在三種join方式裡面，是內存和CPU消耗最少的一種（不合理的強制指定nested loop方式除外）。
關於使用條件另外的說明：outer input的記錄數，並不是指outer input表中實際記錄數，例如示例SQL中，如果tableA在col2上有維護統計信息（存在col2的索引或者是單獨維護的統計信息），並且tableA.col2=?的條件值符合SARG（可搜索參數）形式，那麼查詢編譯時刻SQL Server就能夠利用統計信息和條件值評估出符合條件的記錄數，查詢執行時刻符合條件tableA.col2=?的記錄才被用於外層循環。inner input表中有可用的索引，是指inner input表中用於和outer input表關聯的字段（一個或多個字段）能夠命中某個索引（這些字段的部分或者全部出現在某個索引字段的前面）。
符合上面的條件，也不是說SQL Server 100%就會選擇nested loop。因為SQL Server的查詢優化器是基於成本評估的，如果其它方案評估出的成本勝過這個，SQL Server會選擇其它的join方式。舉個例子，如果inner input上符合條件的索引是非聚集索引，這樣SQL Server可能需要一個額外的Bookmark Lookup操作獲取實際記錄數據，如果inner input表數據量非常大，索引碎片程度很高等情況，可能導致Bookmark Lookup成本非常高，SQL Server會嘗試其它join方案的評估選擇。
1.7 強制指定nested loop方式
使用loop關鍵字實現，例如tableA inner loop join tableB，將強制SQL Server使用nested loop方式執行這個join操作。或者使用option選項，例如tableA inner join tableB option(loop join) nested loop算法有它適用的范圍，在這個范圍之內效率是最高的，超出這個范圍效率反而很差，除非你有十分的把握，不要隨意強制指定join方式。
接下來就不再象上面這樣詳細的講述了。
