SQL邏輯查詢語句執行順序

在學習sql的過程中發現一篇簡潔有力的描述sql語句執行順序干貨文章,特此在此做個筆記記錄一下文章重點用來復習。原文地址http://www.jellythink.com/archives/924

1.一個常見的sql語句

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>

2.SQL邏輯查詢語句執行順序

(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>

3.sql實例

 SELECT a.customer_id, COUNT(b.order_id) as total_orders
 FROM table1 AS a LEFT JOIN table2 AS b 
 ON a.customer_id = b.customer_id 
 WHERE a.city = 'hangzhou' GROUP BY a.customer_id 
 HAVING count(b.order_id) < 2 ORDER BY total_orders DESC;

詞句sql的作用是:獲得來自杭州,并且訂單數少于2的客戶。

4.準備相關數據庫和數據

4.1 新建一個測試數據庫TestDB;

 create database TestDB;

4.2 創建測試表table1和table2;

 table1:
 CREATE TABLE table1 ( 
           customer_id VARCHAR(10) NOT NULL, 
           city VARCHAR(10) NOT NULL,
           PRIMARY KEY(customer_id) 
   )ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;

  table2:
  CREATE TABLE table2 ( 
           order_id INT NOT NULL auto_increment, 
           customer_id VARCHAR(10), 
           PRIMARY KEY(order_id) 
   )ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;

4.3 插入測試數據;

INSERT INTO table1(customer_id,city) VALUES('163','hangzhou');   
INSERT INTO table1(customer_id,city) VALUES('9you','shanghai'); 
INSERT INTO table1(customer_id,city) VALUES('tx','hangzhou');
INSERT INTO table1(customer_id,city) VALUES('baidu','hangzhou');  
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('163');
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('163'); 
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('9you'); 
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('9you');
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('9you'); 
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES('tx'); 
INSERT INTO table2(customer_id) VALUES(NULL);

4.4 查看table1,table2

  mysql> select * from table1;
 +-------------+----------+ 
 | customer_id | city     | 
 +-------------+----------+
 | 163         | hangzhou |
 | 9you        | shanghai | 
 | baidu       | hangzhou | 
 | tx          | hangzhou | 
 +-------------+----------+
  4 rows in set (0.00 sec) 

  mysql> select * from table2; 
 +----------+-------------+
 | order_id | customer_id | 
 +----------+-------------+
 | 1        | 163         | 
 | 2        | 163         | 
 | 3        | 9you        | 
 | 4        | 9you        |
 | 5        | 9you        | 
 | 6        | tx          | 
 | 7        | NULL        | 
 +----------+-------------+ 
 7 rows in set (0.00 sec)

5.SQL語句的執行順序

在這些SQL語句的執行過程中,都會產生一個虛擬表,用來保存SQL語句的執行結果(這是重點),我現在就來跟蹤這個虛擬表的變化,得到最終的查詢結果的過程,來分析整個SQL邏輯查詢的執行順序和過程。

5.1 執行FROM語句。

經過FROM語句對兩個表執行笛卡爾積,會得到一個虛擬表,暫且叫VT1(vitual table 1),內容如下:

 +-------------+----------+----------+-------------+
 |customer_id  | city     | order_id | customer_id |
 +-------------+----------+----------+-------------+
 | 163         | hangzhou | 1        | 163         |
 | 9you        | shanghai | 1        | 163         |
 | baidu       | hangzhou | 1        | 163         |
 | tx          | hangzhou | 1        | 163         |
 | 163         | hangzhou | 2        | 163         |
 | 9you        | shanghai | 2        | 163         |
 | baidu       | hangzhou | 2        | 163         |
 | tx          | hangzhou | 2        | 163         |
 | 163         | hangzhou | 3        | 9you        |
 | 9you        | shanghai | 3        | 9you        |
 | baidu       | hangzhou | 3        | 9you        |
 | tx          | hangzhou | 3        | 9you        |
 | 163         | hangzhou | 4        | 9you        |
 | 9you        | shanghai | 4        | 9you        |
 | baidu       | hangzhou | 4        | 9you        |
 | tx          | hangzhou | 4        | 9you        |
 | 163         | hangzhou | 5        | 9you        |
 | 9you        | shanghai | 5        | 9you        |
 | baidu       | hangzhou | 5        | 9you        |
 | tx          | hangzhou | 5        | 9you        |
 | 163         | hangzhou | 6        | tx          |
 | 9you        | shanghai | 6        | tx          |
 | baidu       | hangzhou | 6        | tx          |
 | tx          | hangzhou | 6        | tx          |
 | 163         | hangzhou | 7        | NULL        |
 | 9you        | shanghai | 7        | NULL        |
 | baidu       | hangzhou | 7        | NULL        |
 | tx          | hangzhou | 7        | NULL        |
 +-------------+----------+----------+-------------+

總共有28(table1的記錄條數 * table2的記錄條數)條記錄。這就是VT1的結果,接下來的操作就在VT1的基礎上進行。

5.2 執行ON過濾
執行完笛卡爾積以后,接著就進行ON a.customer_id = b.customer_id條件過濾,根據ON中指定的條件,去掉那些不符合條件的數據,得到VT2表,內容如下:

 +-------------+----------+----------+-------------+
 | customer_id | city     | order_id | customer_id |
 +-------------+----------+----------+-------------+
 | 163         | hangzhou | 1        | 163         |
 | 163         | hangzhou | 2        | 163         |
 | 9you        | shanghai | 3        | 9you        |
 | 9you        | shanghai | 4        | 9you        |
 | 9you        | shanghai | 5        | 9you        |
 | tx          | hangzhou | 6        | tx          |
 +-------------+----------+----------+-------------+

VT2就是經過ON條件篩選以后得到的有用數據,而接下來的操作將在VT2的基礎上繼續進行。
5.3 添加外部行
這一步只有在連接類型為OUTER JOIN時才發生,如LEFT OUTER JOIN、RIGHT OUTER JOIN和FULL OUTER JOIN。在大多數的時候,我們都是會省略掉OUTER關鍵字的,但OUTER表示的就是外部行的概念。
LEFT OUTER JOIN把左表記為保留表,得到的結果為:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| 163         | hangzhou | 1        | 163         |
| 163         | hangzhou | 2        | 163         |
| 9you        | shanghai | 3        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 4        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 5        | 9you        |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
| baidu       | hangzhou | NULL     | NULL        |
+-------------+----------+----------+-------------+

RIGHT OUTER JOIN把右表記為保留表,得到的結果為:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| 163         | hangzhou | 1        | 163         |
| 163         | hangzhou | 2        | 163         |
| 9you        | shanghai | 3        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 4        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 5        | 9you        |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
| NULL        | NULL     | 7        | NULL        |
+-------------+----------+----------+-------------+

添加外部行的工作就是在VT2表的基礎上添加保留表中被過濾條件過濾掉的數據,非保留表中的數據被賦予NULL值,最后生成虛擬表VT3。由于我在準備的測試SQL查詢邏輯語句中使用的是LEFT JOIN,過濾掉了以下這條數據:

| baidu | hangzhou | NULL | NULL |

現在就把這條數據添加到VT2表中,得到的VT3表如下:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| 163         | hangzhou | 1        | 163         |
| 163         | hangzhou | 2        | 163         |
| 9you        | shanghai | 3        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 4        | 9you        |
| 9you        | shanghai | 5        | 9you        |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
| baidu       | hangzhou | NULL     | NULL        |
+-------------+----------+----------+-------------+

接下來的操作都會在該VT3表上進行。

5.4 執行WHERE過濾
對添加外部行得到的VT3進行WHERE過濾,只有符合<where_condition>的記錄才會輸出到虛擬表VT4中。當我們執行WHERE a.city = 'hangzhou'
的時候,就會得到以下內容,并存在虛擬表VT4中:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| 163         | hangzhou | 1        | 163         |
| 163         | hangzhou | 2        | 163         |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
| baidu       | hangzhou | NULL     | NULL        |
+-------------+----------+----------+-------------+

但是在使用WHERE子句時,需要注意以下兩點:
由于數據還沒有分組,因此現在還不能在WHERE過濾器中使用
where_condition=MIN(col)這類對分組統計的過濾;
由于還沒有進行列的選取操作,因此在SELECT中使用列的別名也是不被允許的,如:SELECT city as c FROM t WHERE c='shanghai';
是不允許出現的。

5.5 執行GROUP BY分組
GROU BY子句主要是對使用WHERE子句得到的虛擬表進行分組操作。我們執行測試語句中的GROUP BY a.customer_id,就會得到以下內容:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| 163         | hangzhou | 1        | 163         |
| baidu       | hangzhou | NULL     | NULL        |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
+-------------+----------+----------+-------------+

得到的內容會存入虛擬表VT5中,此時,我們就得到了一個VT5虛擬表,接下來的操作都會在該表上完成。

5.6 執行HAVING過濾
HAVING
子句主要和GROUP BY子句配合使用,對分組得到的VT5虛擬表進行條件過濾。當我執行測試語句中的HAVING count(b.order_id) < 2
時,將得到以下內容:

+-------------+----------+----------+-------------+
| customer_id | city     | order_id | customer_id |
+-------------+----------+----------+-------------+
| baidu       | hangzhou | NULL     | NULL        |
| tx          | hangzhou | 6        | tx          |
+-------------+----------+----------+-------------+

這就是虛擬表VT6。

5.7 SELECT列表
現在才會執行到SELECT子句。我們執行測試語句中的SELECT a.customer_id, COUNT(b.order_id) as total_orders,從虛擬表VT6中選擇出我們需要的內容。我們將得到以下內容:

+-------------+--------------+
| customer_id | total_orders |
+-------------+--------------+
| baidu       | 0            |
| tx          | 1            |
+-------------+--------------+

這是虛擬表VT7。

5.8 執行DISTINCT子句
如果在查詢中指定了DISTINCT
子句,則會創建一張內存臨時表(如果內存放不下,就需要存放在硬盤了)。這張臨時表的表結構和上一步產生的虛擬表VT7是一樣的。
5.9 執行ORDER BY子句
對虛擬表中的內容按照指定的列進行排序,然后返回一個新的虛擬表,我們執行測試SQL語句中的ORDER BY total_orders DESC,就會得到以下內容:

+-------------+--------------+
| customer_id | total_orders |
+-------------+--------------+
| tx          | 1            |
| baidu       | 0            |
+-------------+--------------+

可以看到這是對total_orders列進行降序排列的。上述結果會存儲在VT8中。

5.9 執行LIMIT子句
LIMIT
子句從上一步得到的VT8虛擬表中選出從指定位置開始的指定行數據。對于沒有應用ORDER BY的LIMIT子句,得到的結果同樣是無序的,所以,很多時候,我們都會看到LIMIT子句會和ORDER BY子句一起使用。
MySQL數據庫的LIMIT支持如下形式的選擇:
LIMIT n, m表示從第n條記錄開始選擇m條記錄。

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