SQL 解析详解

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
简介: SQL 解析详解

SQL解析顺序

首先看一条包含了各种条件的 SQL 语句:

SELECT DISTINCT
    < select_list >
FROM
    < left_table > < join_type >
JOIN < right_table > ON < join_condition >
WHERE
    < where_condition >
GROUP BY
    < group_by_list >
HAVING
    < having_condition >
ORDER BY
    < order_by_condition >
LIMIT < limit_number >
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然而它的执行顺序是这样的:

-- 行过滤
1 FROM <left_table>
2 ON <join_condition>
3 <join_type> JOIN <right_table> 第二步和第三步会循环执行
4 WHERE <where_condition> 第四步会循环执行,多个条件的执行顺序是从左往右的。
5 GROUP BY <group_by_list>
6 HAVING <having_condition>
--列过滤
7 SELECT 分组之后才会执行SELECT
8 DISTINCT <select_list>
--排序
9 ORDER BY <order_by_condition>
-- MySQL附加
10 LIMIT <limit_number> 前9步都是SQL92标准语法。limit是MySQL的独有语法
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接下来一步步来看看其中的细节。

1.FROM

对FROM的左边的表和右边的表计算 笛卡尔积(CROSS JOIN) 。产生虚表VT1

mysql> select * from product,category;
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2. ON 过滤

对虚表VT1进行ON筛选,只有那些符合的行才会被记录在虚表VT2中。

注意:这里因为语法限制,使用了'WHERE'代替。

mysql> select * from product a , category b where a.cid=b.id;
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3.OUTER JOIN添加外部列

如果指定了 OUTER JOIN(比如left join、 right join),那么保留表中未匹配的行就会作为外部行添加到虚拟表VT2中,产生虚拟表VT3 。

如果FROM子句中包含两个以上的表的话,那么就会对上一个join连接产生的结果VT3和下一个表重复执行步骤1~3这三个步骤,一直到处理完所有的表为止。

mysql> select * from product a left outer join category b on a.cid=b.id; # 以左表数据为准
mysql> select * from product a right outer join category b on a.cid=b.id; #以右表数据为准
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4. WHERE

对虚拟表VT3进行WHERE条件过滤。只有符合的记录才会被插入到虚拟表VT4中。

注意:此时因为分组,不能使用聚合运算;也不能使用SELECT中创建的别名;

与ON的区别:

  • 如果有外部列,ON针对过滤的是关联表,主表(保留表)会返回所有的列;
  • 如果没有添加外部列,两者的效果是一样的;

应用:

  • 对主表的过滤应该放在WHERE;
  • 对于关联表,先条件查询后连接则用ON,先连接后条件查询则用WHERE;

5.GROUP BY

根据group by子句中的列,对VT4中的记录进行分组操作,产生虚拟表VT5 。

注意:

其后处理过程的语句,如SELECT,HAVING,所用到的列必须包含在GROUP BY中。对于没有出现的,得 用聚合函数;

原因:

GROUP BY改变了对表的引用,将其转换为新的引用方式,能够对其进行下一级逻辑操作的列会减少;

根据分组字段,将具有相同分组字段的记录归并成一条记录,因为每一个分组只能返回一条记录,除非 是被过滤掉了,而不在分组字段里面的字段可能会有多个值,多个值是无法放进一条记录的,所以必须 通过聚合函数将这些具有多值的列转换成单值;

6. HAVING

对虚拟表VT5 应用having过滤,只有符合的记录才会被插入到虚拟表VT6 中。

7.SELECT

这个子句对SELECT子句中的元素进行处理,生成VT5表。

(5-J1)计算表达式 计算SELECT 子句中的表达式,生成VT5-J1

8.DISTINCT

寻找VT5-1中的重复列,并删掉,生成VT5-J2

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VT5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。

9.ORDER BY

从 VT5-J2 中的表中,根据ORDER BY 子句的条件对结果进行排序,生成VT6表。

注意:

唯一可使用SELECT中别名的地方;

10. LIMIT(MySQL 特有)

LIMIT子句从上一步得到的 VT6虚拟表 中选出从指定位置开始的指定行数据。

注意:

offset 和 rows 的正负带来的影响;

当偏移量很大时效率是很低的,可以这么做:

  • 采用子查询的方式优化 ,在子查询里先从索引获取到最大id,然后倒序排,再取N行结果集
  • 采用INNER JOIN优化 ,JOIN子句里也优先从索引获取ID列表,然后直接关联查询获得最终结果

解析顺序总结:

image.png

流程分析:

1. FROM(将最近的两张表,进行笛卡尔积)---VT1
2. ON(将VT1按照它的条件进行过滤)---VT2
3. LEFT JOIN(保留左表的记录)---VT3
4. WHERE(过滤VT3中的记录)--VT4…VTn
5. GROUP BY(对VT4的记录进行分组)---VT5
6. HAVING(对VT5中的记录进行过滤)---VT6
7. SELECT(对VT6中的记录,选取指定的列)--VT7
8. ORDER BY(对VT7的记录进行排序)--VT8
9. LIMIT(对排序之后的值进行分页)--MySQL特有的语法
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流程说明:

  • 单表查询:根据 WHERE 条件过滤表中的记录,形成中间表(这个中间表对用户是不可见的);然后根据 SELECT 的选择列选择相应的列进行返回最终结果。
  • 两表连接查询:对两表求积(笛卡尔积)并用 ON 条件和连接连接类型进行过滤形成中间表;然后 根据WHERE条件过滤中间表的记录,并根据 SELECT 指定的列返回查询结果。
  • 多表连接查询:先对第一个和第二个表按照两表连接做查询,然后用查询结果和第三个表做连接查询,以此类推,直到所有的表都连接上为止,最终形成一个中间的结果表,然后根据WHERE条件过滤中间表的记录,并根据SELECT指定的列返回查询结果。


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