homework/dmedvedev/10.6.Logic_and_Physics_joins.sql

- **Задача 1** — Когда какой метод?
    
    ✅ Заполни таблицу:
    
    | **Ситуация** | **Какой JOIN выберет база?** | **Почему?** |
    | --- | --- | --- |
    | 10 пользователей, 1 млн заказов, есть индекс на orders.user_id | Nested Loop | Потому что есть индекс по одному полю и одна таблица мееьше другой сильно |
    | 100 000 пользователей, 100 000 заказов, нет индексов | Hash Join | Нет ни индексов, ни сортировки |
    | Обе таблицы отсортированы по ключу, есть индексы | Merge Join | Потому что есть и индексы и сортировка |
    | Маленькая таблица (5 строк) соединяется с большой (1 млн строк), нет индекса | Hash Join | Потому что нет индекса |


- **Задача 2** — Размер таблиц имеет значение
    
    ✅ Создай тестовые данные:
    
    
    -- Маленькая таблица (10 строк)
    CREATE TABLE small_users AS
    SELECT generate_series(1, 10) AS id, 'User ' || generate_series(1, 10) AS name;
    
    -- Большая таблица (100 000 строк)
    CREATE TABLE big_orders AS
    SELECT 
      generate_series(1, 100000) AS id,
      (random() * 9 + 1)::int AS user_id,
      CURRENT_DATE - (random() * 365)::int AS order_date;
    
    
    ✅ Теперь выполни:
    

    -- Вариант 1: Без индекса
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, COUNT(o.id)
    FROM small_users u
    JOIN big_orders o ON u.id = o.user_id
    GROUP BY u.name;
    
    -- Вариант 2: С индексом
    CREATE INDEX idx_big_orders_user_id ON big_orders(user_id);
    
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, COUNT(o.id)
    FROM small_users u
    JOIN big_orders o ON u.id = o.user_id
    GROUP BY u.name;
    
    **❓ Вопросы:**
    
    1. Какой метод `JOIN` используется в каждом случае?
            В обоих случаях у меня показало Merge Join, просто там где индекс - там Scan Index.
    2. Почему с индексом база может выбрать `Nested Loop`?
            Потому что будет маленькая таблица, иногда проще заджойнить большую и маленькую Nested Loop.
    3. Насколько быстрее стало с индексом?
            В 2,5 раза.

- **Задача 3** — Влияние сортировки
    
    ✅ Выполни три варианта:
    
    -- Вариант 1: Без ORDER BY
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    JOIN orders o ON u.id = o.user_id;
    
    -- Вариант 2: С ORDER BY по ключу соединения
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    JOIN orders o ON u.id = o.user_id
    ORDER BY u.id, o.user_id;
    
    -- Вариант 3: С ORDER BY по другому полю
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    JOIN orders o ON u.id = o.user_id
    ORDER BY o.order_date;
    
    **❓Вопросы:**
    
    1. Изменился ли тип `JOIN` во втором варианте?
            В первом Hash, во втором - Merge.
    2. Появился ли `Merge Join`?
            Да.
    3. Почему `ORDER BY` может повлиять на выбор `JOIN`?
            Потому что появляется метод при соединении (при условии наличия order by), упрощающий join.

- **Задача 4** — Найди узкое место
    
    ✅ Дан медленный запрос:
    
    SELECT 
      u.name,
      p.name AS product_name,
      oi.quantity,
      o.order_date
    FROM users u
    JOIN orders o ON u.id = o.user_id
    JOIN order_items oi ON o.id = oi.order_id
    JOIN products p ON oi.product_id = p.id
    WHERE u.country = 'Россия';
    
    **✅ Задание:**
    
    1. Выполни с `EXPLAIN ANALYZE`
    2. Посмотри, какие типы `JOIN` используются
            Nested Loop and Hash Join.
    3. Есть ли `Seq Scan`? Если да — где?
            Да, в трех местах. При чтении таблицы users, orders и products.
    4. Предложи, какие индексы нужно создать
            Можно создать 3 индекса
    5. Создай индексы и проверь, изменились ли типы `JOIN`
        Изменились, но не сильно, в основном все Hash, один внешний Nested 

- **Задача 5** — Многоступенчатый JOIN
    
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT 
      u.name,
      COUNT(DISTINCT o.id) AS orders_count,
      COUNT(DISTINCT oi.product_id) AS products_count
    FROM users u
    LEFT JOIN orders o ON u.id = o.user_id
    LEFT JOIN order_items oi ON o.id = oi.order_id
    WHERE u.country = 'Россия'
    GROUP BY u.name;
    
    **✅ Задание:**
    
    1. Посмотри на план выполнения
    2. Какие методы `JOIN` используются на каждом уровне?
            Hash right join 2 раза 
    3. Почему для первого `JOIN` один метод, а для второго — другой?
            У меня оба одинаковые, вероятнее всего из-за неверных индексов или чего-то другого.
    4. Сколько строк проходит через каждый `JOIN`?
            По одной

- **Задача 6** — `LEFT JOIN` vs `INNER JOIN`
    
    ✅ Сравни два запроса:
    
    -- Вариант A: INNER JOIN
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    INNER JOIN orders o ON u.id = o.user_id;
    
    -- Вариант B: LEFT JOIN
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    LEFT JOIN orders o ON u.id = o.user_id;
    
    **❓ Вопросы:**
    
    1. Одинаковый ли тип физического JOIN используется?
        Hash and Hash Right
    2. Есть ли разница в Execution Time?
        Не сильно , скачет то в одну, то в другую сторону
    3. Почему LEFT JOIN может быть медленнее?


- **Задача 7** — Порядок таблиц в JOIN
    
    ✅ Сравни:
    
    -- Вариант 1: users JOIN orders
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM users u
    JOIN orders o ON u.id = o.user_id;
    
    -- Вариант 2: orders JOIN users
    EXPLAIN ANALYZE
    SELECT u.name, o.order_date
    FROM orders o
    JOIN users u ON o.user_id = u.id;
    
    **❓ Вопросы:**
    
    1. Изменился ли тип `JOIN`?
            нет
    2. Изменился ли порядок чтения таблиц в плане?
            нет
    3. Одинаковое ли `Execution Time`?
            Да
    4. Почему оптимизатор может выбрать разный порядок?
            потому чтт ему будет так проще соединять таблицы и читать данные