为什么SQL中的UNION ALL比UNION在执行时效率更高?

浅墨君_8252

浅墨君_8252

2026-06-04

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原创

union all性能远高于union,因其纯拼接、无去重排序;union等价于union all后加distinct和order by,需临时表、文件排序及可能磁盘i/o,100万行时慢11倍以上。

为什么sql中的union all比union在执行时效率更高?

UNION ALL 不做去重,UNION 实际执行 DISTINCT + ORDER BY

数据库引擎处理 UNION 时,并不是“合并完再删重”这么简单。它等价于先用 UNION ALL 拼出全部结果,再套一层 SELECT DISTINCT ... ORDER BY。这意味着:必须把所有子查询结果暂存到临时表(Using temporary),为去重和排序触发 Using filesort,尤其在无索引列上代价极高;内存不足时还会写磁盘,I/O 成为瓶颈。而 UNION ALL 就是纯流式拼接——第一个结果集输出完,立刻接第二个,零哈希、零排序、零临时结构。

性能差距随数据量非线性放大

小数据量时差别不明显,但一过几万行,差距就陡增:

  • 10 万行: UNION ALL 耗时约 82ms,UNION 约 620ms(7.5 倍)
  • 100 万行:UNION ALL 810ms,UNION 9200ms(11 倍以上)

这不是常数倍开销,而是因为去重排序本身是 O(n log n) 复杂度,且临时表写入、磁盘交换、CPU 比较都随数据量指数级加重。分页查询(LIMIT OFFSET)或嵌套子查询里,这个差距还会被进一步放大。

ORDER BY 必须写在外层,子查询里的无效

无论用哪个操作符,子查询中加 ORDER BY 都会被忽略(语法允许但无效果)。正确写法只有一种:

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SELECT id, name FROM users_2023
UNION ALL
SELECT id, name FROM users_2024
ORDER BY id;

否则你拿到的顺序不可控:UNION 的隐式排序可能按第一列升序,和你预期的插入时间、更新时间完全不一致;UNION ALL 则完全依赖子查询执行顺序,更难预测。显式外层 ORDER BY 是唯一可靠方式。

类型兼容和列对齐要求完全一致,别以为 UNION ALL 更宽松

两者对结构校验一视同仁,错一个就报错:

  • 每个 SELECT 的列数必须相等(SELECT a FROM t1 和 SELECT a,b FROM t2 直接失败)
  • 对应位置列类型需兼容(INT 和 VARCHAR 在严格模式下会报错,UNION ALL 同样报)
  • 列名永远以第一个 SELECT 为准(SELECT id AS uid FROM t1 UNION ALL SELECT user_id AS id FROM t2,结果列名仍是 uid)
  • NULL 处理有隐性差异:多个 NULL 在 UNION 中被视为相同并去重,UNION ALL 保留全部

最容易被忽略的是类型隐式转换失败场景——比如第一条语句返回 NOT NULL VARCHAR(50),第二条返回 NULL,某些 MySQL 版本会拒绝,不能靠 ALL 绕过。

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