子查询及连接

关于

在开发中，数据查询语句使用较多的就是子查询与连接查询：

1. 子查询：将内部查询语句的结果作为依据，得到外部查询的结果集。【会生成临时表】
2. 连接查询：将两个（多个）表通过主外键关联，并以某个表为基准产生一个记录集。
3. union：将多个记录集并在一起，成为一个新的记录集。

子查询

子查询的类型

MySQL 中子查询的分类：

• 可以从 EXPLAIN 查询类型（“select_type”）中看到。

1. “SIMPLE”：简单的“SELECT”（不使用“UNION”或 子查询）；
2. “PRIMARY”：最外层的“SELECT”；
3. “SUBQUERY”：子查询中的第一个“SELECT”；
4. “UNION”：“UNION”中的第二个或之后的“SELECT”语句；
5. “DEPENDENT SUBQUERY”：子查询中的第一个“SELECT”，依赖于外部查询，称为“依赖子查询”或“相关子查询”；【严重消耗性能】
6. “DEPENDENT UNION”：“UNION”中的第二个或之后的“SELECT”语句，依赖于外部查询；
7. “DERIVED”：派生表，即：被驱动的“SELECT”子查询（位于FROM子句的子查询）；
8. “MATERIALIZED”：被实体化的子查询；
9. “UNION RESULT”：“UNION”的结果；
10. “UNCACHEABLE SUBQUERY”：不可缓存子查询：其结果无法缓存，必须针对外部查询的每一行重新进行评估；【不可被物化，每次都需要计算】
11. “UNCACHEABLE UNION”：不可缓存子查询的“UNION”中的第二个或之后的“SELECT”；

按照子查询的位置，可分为：

1. from clause：（from子句中）即“DERIVED”；【会被 materialize（实体化）】
2. where clause：（where子句中）即“SUBQUERY”、“DEPENDENT SUBQUERY”；【不会被 materialize（实体化）】

按照子查询与外部查询的关系，可分为：

1. 相关子查询：子查询依赖于外部查询的返回值；【一般只出现在“exists”或“not exists”的子查询中】
2. 非相关子查询：子查询不依赖外部查询的返回值。

MySQL对“子查询”的自动优化

MySQL 可以通过以下方式来优化子查询：【“半联接”、“实体化”、“EXISTS策略”、“合并”】

1. 对于“IN”（或“=ANY”）子查询，优化器具有以下选择：
   • 半连接
   • 实体化
   • EXISTS策略
2. 对于“NOT IN”（或“<>ALL”）子查询，优化器具有以下选择：
   • 实体化
   • EXISTS 策略
3. 对于“派生表”，优化器具有以下选择（这也适用于视图引用）：
   • 将派生表合并到外部查询块中
   • 将派生表实体化为内部临时表

见：“MySQL 优化：优化 SQL 语句：优化子查询，派生表和视图引用”

连接

连接的类型

连接查询主要分为三种：、、。

1. 内连接（INNER JOIN）：

   返回连接表中符合连接条件和查询条件的数据行。

   

   SELECT a.*, b.* FROM employees a INNER JOIN departments b ON a.department_id=b.department_id
   

   1. 等值连接：

      在连接条件中使用等于号（=）运算符比较被连接列的列值，其查询结果中列出被连接表中的所有列，包括其中的重复列。

      • 【和常说的内连接是一回事情】

      select * from book as a,stu as b where a.sutid = b.stuid        -- 隐式内连接
      
      select * from book as a inner join stu as b on a.sutid = b.stuid   -- 显式内连接（inner可省略）
      

   2. 不等值连接：

      在连接条件使用除等于运算符以外的其它比较运算符（>、>=、<=、<、!>、!<和<>）比较被连接的列的列值。

      • 【并不常用】
   3. 自然连接（NATURAL JOIN）：

      在连接条件中使用等于（=）运算符比较被连接列的列值，但它使用选择列表指出查询结果集合中所包括的列，并删除连接表中的重复列。

      • 自然连接不仅要求连接的两个字段必须同名，还要求将结果中重复的属性列去掉。

      SELECT * FROM student NATURAL JOIN score
      

2. 外连接（OUTER JOIN）：
   1. 左外联接（LEFT JOIN、LEFT OUTER JOIN）：

      以左表为基准进行连接。将左表没有的对应项显示，右表的列为 NULL。

      

      SELECT a.* FROM employees a LEFT JOIN departments b ON b.department_id=a.department_id
      

   2. 右外链接（RIGHT JOIN、RIGHT OUTER JOIN）：

      以右表为基准进行连接。将右表没有的对应项显示，左表的列为 NULL。

      

      SELECT a.* FROM employees a RIGHT JOIN departments b ON b.department_id=a.department_id
      

   3. 全外连接（全连接）（FULL JOIN、FULL OUTER JOIN）：

      完整外部联接返回左表和右表中的所有行。

      当某行在另一个表中没有匹配行时，则另一个表的选择列表列包含空值。如果表之间有匹配行，则整个结果集行包含基表的数据值。

      

      //oracle写法
      SELECT table1.column1, table2.column2...
      FROM table1
      FULL JOIN table2
      ON table1.common_field = table2.common_field;
      

      • oracle 里面有“full join”,但是在 mysql 中没有“full join”。我们可以使用“union”来达到目的：

        //mysql写法
        SELECT a.* FROM employees  a LEFT JOIN departments b ON a.department_id = b.department_id 
           UNION 
           SELECT a.* FROM employees  a RIGHT JOIN departments b ON a.department_id = b.department_id
        

3. 交叉连接（cross join）：

   交叉联接返回左表中的所有行，左表中的每一行与右表中的所有行组合。交叉联接也称作笛卡尔积。

   select * from book as a cross join stu as b order by a.id
   

“嵌套循环关联”算法

见：“MySQL 优化：优化 SQL 语句：优化 SELECT 语句”中“嵌套循环连接算法”一节