如何寫優雅的SQL原生語句

前言：

上一篇講Mysql基本架構時，以"sql查詢語句在MySql架構中具體是怎麼執行的" 進行了全面的講解。知道了sql查詢語句在MySql架構中的具體執行流程，但是為了能夠更好更快的寫出sql語句，我覺得非常有必要知道sql語句中各子句的執行順序。看過上一篇文章的小夥伴應該都知道，sql語句最後各子句的執行應該是在執行器中完成的，儲存引擎對執行器提供的資料讀寫介面。現在開始我們的學習

語句中各子句完整執行順序概括（按照順序號執行）

1. #from (註:這裡也包含from中的子語句)

2. join

3. on

4. where

5. group by(開始使用select中的別名，後面的語句中都可以使用)

6. #avg,sum.... 等聚合函數

7. having

8. select

9. #distinct

10. order by

11. limit

每個子句執行順序分析

所有的查詢語句都是從from開始執行的，在執行過程中，每個步驟都會為下一個步驟產生一個虛擬表，這個虛擬表將作為下一個執行步驟的輸入。

1. from

form是一次查詢語句的開端。

• 如果是一張表，會直接操作這張表；

• #如果這個from後面是子查詢，會先執行子查詢中的內容，子查詢的結果也就是第一個虛擬表T1。 （注意：子查詢中的執行流程也是依照本篇文章講的順序哦）。

• 如果需要關聯表，使用join，請看2，3

#2.join

#如果from後面是多張表，join關聯，會先對前兩個表執行一個笛卡爾乘積，這時候就會產生第一個虛擬表T1（注意：這裡會選擇相對小的表作為基礎表）；

3.  on

對虛表T1進行ON篩選，只有那些符合的行才會被記錄在虛表T2中。 （注意，這裡的這裡如果還有第三個表與之關聯，會用T2與第三個表進行笛卡爾乘積生產T3表，繼續重複3. on步驟生成T4表，不過下面的順序講解暫時不針對這裡的T3和T4，只是從一個表關聯查詢T2繼續說）

4. where

對虛擬表T2進行WHERE條件過濾。只有符合的記錄才會插入到虛擬表T3。

5.group by

group by 子句將中的唯一的值組合成為一組，得到虛擬表T4。如果應用了group by，那麼後面的所有步驟都只能操作T4的欄位或是執行6.聚合函數（count、sum、avg等）。 （注意：原因在於分組後最終的結果集中只包含每個組中的一行。謹記，不然這裡會出現很多問題，下面的程式碼誤解會特別說。）

6. avg,sum .... 等聚合函數

聚合函數只是對分組的結果做一些處理，拿到某些想要的聚合值，例如求和，統計數量等，不會產生虛擬表。

7.  having

應用having篩選器，產生T5。 HAVING子句主要和GROUP BY子句搭配使用，having篩選器是第一個也是為唯一一個套用到已分組資料的篩選器。

8.  select

執行select操作，選擇指定的列，插入到虛擬表T6中。

9.  distinct

對T6中的記錄進行去重。移除相同的行，產生虛擬表T7.（注意：事實上如果應用了group by子句那麼distinct是多餘的，原因同樣在於，分組的時候是將列中唯一的值分成一組，同時只為每一組傳回一行記錄，那麼所以的記錄都會是不相同的。）

#10. order by

套用order by子句。依照order_by_condition排序T7，此時傳回的一個遊標，而不是虛擬表。 sql是基於集合的理論的，集合不會預先對他的行排序，它只是成員的邏輯集合，成員的順序是無關緊要的。對錶進行排序的查詢可以傳回一個對象，這個對象包含特定的物理順序的邏輯組織。這個對象就叫遊標。
oder by的幾點說明

• 因為order by傳回值是遊標，那麼使用order by 子句查詢就不能套用到表格運算式。

• order by排序是很需要成本的，除非你必須要排序，否則最好不要指定order by，

• order by的兩個參數 asc（升序排列）  desc（降序排列）

#11. limit

取出指定行的記錄，產生虛擬表T9, 並將結果傳回。

limit後面的參數可以是 一個limit m ，也可以是limit m n，表示從第m條到第n條資料。

（注意：很多開發人員喜歡使用該語句來解決分頁問題。對於小數據，使用LIMIT子句沒有任何問題，當資料量非常大的時候，使用LIMIT n, m是非常低效的。因為LIMIT的機制是每次都是從頭開始掃描，如果需要從第60萬行開始，讀取3條數據，就需要先掃描定位到60萬行，然後再進行讀取，而掃描的過程是一個非常低效的過程。所以，對於大數據處理時，是非常有必要在應用層建立一定的快取機制）

開發某需求寫的一段sql

SELECT `userspk`.`avatar` AS `user_avatar`, 
`a`.`user_id`, 
`a`.`answer_record`, 
 MAX(`score`) AS `score`FROM (select * from pkrecord  order by score desc) as a 
INNER JOIN `userspk` AS `userspk` ON `a`.`user_id` = `userspk`.`user_id`WHERE `a`.`status` = 1 AND `a`.`user_id` != 'm_6da5d9e0-4629-11e9-b5f7-694ced396953' GROUP BY `user_id`ORDER BY `a`.`score` DESC LIMIT 9;

查詢結果：

• 先簡單說一下我要查詢的內容：

想要查询pk记录表中分数最高的9个用户记录和他们的头像。

• 通过这段sql实际想一遍sql各字句的执行顺序

pk记录表的数据结构设计，每个用户每天每个馆下可能会有多条记录，所以需要进行分组，并且查询结果只想拿到每个分组内最高的那条记录。

这段sql的一些说明：

1. 可能有些同学会认为子查询没有必要 直接查询pk记录表就可以，但是并不能拿到预期的结果，因为分组后的每个组结果是不进行排序的，而且max拿到的最高分数肯定是对应的该分组下最高分数，但是其它记录可能就不是最高分数对应的那条记录。所以子查询非常有必要，它能够对原始的数据首先进行排序，分数最高的那条就是第一条对应的第一条记录。

看一下代码和执行结果与带有子查询的进行比较，就能理解我上面说的一段话：

//不使用子查询SELECT `userspk`.`avatar` AS `user_avatar`, 
`pkrecord`.`user_id`, 
`pkrecord`.`answer_record`, 
`pkrecord`.`id`, 
 MAX(`score`) AS `score`FROM pkrecordINNER JOIN `userspk` AS `userspk` ON `pkrecord`.`user_id` = `userspk`.`user_id`WHERE `pkrecord`.`status` = 1 AND `pkrecord`.`user_id` != 'm_6da5d9e0-4629-11e9-b5f7-694ced396953' GROUP BY `user_id`ORDER BY `pkrecord`.`score` DESC LIMIT 9;

查询结果

2. 在子查询中对数据已经进行排序后，外层排序方式如果和子查询排序分数相同，都是分数倒序，外层的排序可以去掉，没有必要写两遍。

sql语句中的别名

别名在哪些情况使用

在 SQL 语句中，可以为表名称及字段（列）名称指定别名

• 表名称指定别名

同时查询两张表的数据的时候： 未设置别名前：

SELECT article.title,article.content,user.username FROM article, userWHERE article.aid=1 AND article.uid=user.uid

设置别名后：

SELECT a.title,a.content,u.username FROM article AS a, user AS u where a.aid=1 and a.uid=u.uid

好处：使用表别名查询，可以使 SQL 变得简洁而更易书写和阅读，尤其在 SQL 比较复杂的情况下

• 查询字段指定别名

查询一张表，直接对查询字段设置别名

SELECT username AS name,email FROM user

查询两张表

好处：字段别名一个明显的效果是可以自定义查询数据返回的字段名；当两张表有相同的字段需要都被查询出，使用别名可以完美的进行区分，避免冲突

SELECT a.title AS atitle,u.username,u.title AS utitle FROM article AS a, user AS u where a.uid=u.uid

• 关联查询时候，关联表自身的时候，一些分类表，必须使用别名。

• 别名也可以在group         by与having的时候都可使用

• 别名可以在order by排序的时候被使用

  查看上面一段sql

• delete ， update MySQL都可以使用别名，别名在多表（级联）删除尤为有用

delete t1,t2 from t_a t1 , t_b t2 where t1.id = t2.id

• 子查询结果需要使用别名

  查看上面一段sql

别名使用注意事项

• 虽然定义字段别名的 AS 关键字可以省略，但是在使用别名时候，建议不要省略 AS 关键字

书写sql语句的注意事项

书写规范上的注意

• 字符串类型的要加单引号

• select后面的每个字段要用逗号分隔，但是最后连着from的字段不要加逗号

• 使用子查询创建临时表的时候要使用别名，否则会报错。

为了增强性能的注意

• 不要使用“select * from ……”返回所有列，只检索需要的列，可避免后续因表结构变化导致的不必要的程序修改，还可降低额外消耗的资源

• 不要检索已知的列

select  user_id,name from User where user_id = ‘10000050’

• 使用可参数化的搜索条件，如=, >, >=, , !=, !>, !

• 当需要验证是否有符合条件的记录时，使用exists，不要使用count(*)，前者在第一个匹配记录处返回，后者需要遍历所有匹配记录

• Where子句中列的顺序与需使用的索引顺序保持一致，不是所有数据库的优化器都能对此顺序进行优化，保持良好编程习惯（索引相关）

• 不要在where子句中对字段进行运算或函数（索引相关）

1. 如where  amount / 2 > 100，即使amount字段有索引，也无法使用，改成where amount > 100 * 2就可使用amount列上的索引

2. 如where substring( Lastname, 1, 1) = ‘F’就无法使用Lastname列上的索引，而where Lastname like ‘F%’或者where Lastname >= ‘F’ and Lastname

• 在有min、max、distinct、order by、group by操作的列上建索引，避免额外的排序开销（索引相关）

• 小心使用or操作，and操作中任何一个子句可使用索引都会提高查询性能，但是or条件中任何一个不能使用索引，都将导致查询性能下降，如where member_no = 1 or provider_no = 1，在member_no或provider_no任何一个字段上没有索引，都将导致表扫描或聚簇索引扫描（索引相关）

• Between一般比in/or高效得多，如果能在between和in/or条件中选择，那么始终选择between条件，并用>=和=和

• 調整join操作順序以使效能最優，join操作是自頂向下的，盡量把結果集小的兩個表關聯放在前面，可提高效能。 （join相關） 注意：索引和關聯我會單獨拿出來兩篇文章進行詳細講解，在這個注意事項中只是簡單提一下。

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