浅谈SQL优化入门:1、SQL查询语句的执行顺序

2023-03-02,,,,

1、SQL查询语句的执行顺序

(7)     SELECT
(8) DISTINCT <select_list>
(1) FROM <left_table>
(3) <join_type> JOIN <right_table>
(2) ON <join_condition>
(4) WHERE <where_condition>
(5) GROUP BY <group_by_list>
(6) HAVING <having_condition>
(9) ORDER BY <order_by_condition>
(10) LIMIT <limit_number>

10

 

1

(7)     SELECT  

2

(8)     DISTINCT <select_list>

3

(1)     FROM <left_table>

4

(3)     <join_type> JOIN <right_table>

5

(2)     ON <join_condition>

6

(4)     WHERE <where_condition>

7

(5)     GROUP BY <group_by_list>

8

(6)     HAVING <having_condition>

9

(9)     ORDER BY <order_by_condition>

10

(10)    LIMIT <limit_number>

SQL语句的执行实际上并不是完全按照我们书写的顺序执行的,或者说,真正的执行顺序和我们预想的存在不小的偏差。那么其查询语句的真正逻辑顺序,如上图所示每一行前面的排序所示,第一步实际上不是SELECT,而是FROM。

1.1 FROM 笛卡儿积

SQL语句的执行过程中,实际上都会产生一个虚拟表(Virtual Table,下简称VT),用来暂时保存执行结果。而每个步骤产生的这个虚拟表,都将会作为下一个执行步骤的输入。

第一步其实是先执行的FROM语句,先查询左表还是右表呢,都不是,直接先做笛卡儿积,这个笛卡儿积的结果集,暂且叫做VT1。

1.2 ON 过滤

执行完笛卡儿积之后,会对其结果根据ON中指定的条件进行过滤,去掉那些不符合条件的数据,这时候得到一个新的虚拟表,VT2。

1.3 添加外部行

这一步是只有连接类型为外连接时才会执行的步骤,即OUTER JOIN,如 LEFT OUTER JOIN、RIGHT OUTER JOIN和FULL OUTER JOIN。大多数时候我们会省略掉关键字OUTER,但是你要知道注入LEFT JOIN就属于外连接。

因为右连接实际上可以通过左连接颠倒表顺序来获得相同结果,所以我们单独以左连接作为说明就行了。我们知道,左连接就是以左表为基准,不论是否满足条件,都会在最终结果中留下来,除自身表值,其连接表的列部分赋值NULL。而我们在上一步已经说了,会执行ON条件过滤,去掉不符合条件的数据,也就是说,那些NULL值得也被过滤掉了。

所以这一步,如果是LEFT JOIN,就是把左表在第二步中被过滤的部分,重新添加到VT2中,形成了VT3。如果FROM子句中还有表需要连接,那么会将VT3作为输入,重复执行步骤1-3,最终得到新的虚拟表VT3。

1.4 WHERE过滤

根据WHERE条件对VT3进行过滤,把符合条件的记录输出到虚拟表VT4中。

注意:由于此时还没有执行GROUP BY,所以过滤条件中也无法使用类似聚合函数等分类统计。

1.5 GROUP BY分组

GROUP BY用于对WHERE过滤之后的结果进行分组操作,得到VT5。

在这一步中,尽管你可以执行一些分组后内容的聚合函数,但是实际上新的结果集VT5只会为每个组包含一行,请注意。

1.6 HAVING过滤

HAVING过滤是配合GROUP BY使用的,对分组得到的VT5虚拟表进行条件过滤,得到虚拟表VT6。

1.7 SELECT列表

虽然SELECT写在第一行,但是却并不是第一个执行的。此时SELECT才从虚拟表VT6中提取我们选择的列,形成新的虚拟表VT7。

1.8 执行DISTINCT

如果在查询中指定了DISTINCT子句,则会创建一张内存临时表(如果内存放不下,就需要存放在硬盘了)。这张临时表的表结构和上一步产生的虚拟表VT7是一样的,不同的是对进行DISTINCT操作的列增加了一个唯一索引,以此来除重复数据。

1.9 ORDER BY排序

对虚拟表中的内容,按照指定的列进行排序,饭后返回一个新的虚拟表VT8。

1.10 LIMIT限制

最终,走到最后一步了,对VT8虚拟表从指定位置开始抓取指定条数的数据,把最终的结果返回。


2、浅谈一个坑

直接用例子来说明,假如有两张表如下,学生表(班级,姓名)和成绩表(姓名,成绩),现在我需要返回A班全体学生的成绩,但这个班有学生缺考,缺考的学生我们也不能漏呀,所以这里我们用学生表作为左表,进行左连接。

 
我们尝试使用以下的SQL来执行(为了方便对比,这里把两张表的列都输出了):

SELECT
stu.name,
stu.class,
s.name,
s.score
FROM
student AS stu LEFT JOIN score AS s ON stu.name = s.name AND stu.class = 'A'

7

 

1

SELECT

2

  stu.name,

3

  stu.class,

4

  s.name,

5

  s.score

6

FROM

7

  student AS stu LEFT JOIN score AS s ON stu.name = s.name AND stu.class = 'A'

乍一看似乎没什么问题,又是左连接又在ON条件中增加了班级限制,实际上的结果却出现了B班的同学,为什么?

 
正是因为SQL执行顺序的问题,在步骤1-3中我们说过,外连接时也是要先做笛卡儿积,根据ON条件筛选后,注意,然后会再将保留表中被过滤的行重新添加回来。

所以实际上这个结果是这样组成的:ON条件过滤后的记录 + 保留表中被过滤的记录
   +   
 
所以,为了准确得到我们希望的结果,最终班级的过滤应该放在后面执行的WHERE中去:

SELECT
stu.name,
stu.class,
s.name,
s.score
FROM
student AS stu LEFT JOIN score AS s ON stu.name = s.name
WHERE
stu.class = 'A'

 

1

SELECT

2

  stu.name,

3

  stu.class,

4

  s.name,

5

  s.score

6

FROM

7

  student AS stu LEFT JOIN score AS s ON stu.name = s.name

8

WHERE 

9

  stu.class = 'A'

 


3、参考链接

SQL逻辑查询语句执行顺序
关于sql和MySQL的语句执行顺序

浅谈SQL优化入门:1、SQL查询语句的执行顺序的相关教程结束。