SQL逻辑查询语句执行顺序

在学习sql的过程中发现一篇简洁有力的描述sql语句执行顺序干货文章，特此在此做个笔记记录一下文章重点用来复习。原文地址http://www.jellythink.com/archives/924

1.一个常见的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>

2.SQL逻辑查询语句执行顺序

(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实例

 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;

词句sql的作用是：获得来自杭州，并且订单数少于2的客户。

4.准备相关数据库和数据

4.1 新建一个测试数据库TestDB；

 create database TestDB;

4.2 创建测试表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 插入测试数据；

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语句的执行顺序

在这些SQL语句的执行过程中，都会产生一个虚拟表，用来保存SQL语句的执行结果（这是重点），我现在就来跟踪这个虚拟表的变化，得到最终的查询结果的过程，来分析整个SQL逻辑查询的执行顺序和过程。

5.1 执行FROM语句。

经过FROM语句对两个表执行笛卡尔积，会得到一个虚拟表，暂且叫VT1（vitual table 1），内容如下：

 +-------------+----------+----------+-------------+
 |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        |
 +-------------+----------+----------+-------------+

总共有28（table1的记录条数 * table2的记录条数）条记录。这就是VT1的结果，接下来的操作就在VT1的基础上进行。

5.2 执行ON过滤
执行完笛卡尔积以后，接着就进行ON a.customer_id = b.customer_id条件过滤，根据ON中指定的条件，去掉那些不符合条件的数据，得到VT2表，内容如下：

 +-------------+----------+----------+-------------+
 | 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就是经过ON条件筛选以后得到的有用数据，而接下来的操作将在VT2的基础上继续进行。
5.3 添加外部行
这一步只有在连接类型为OUTER JOIN时才发生，如LEFT OUTER JOIN、RIGHT OUTER JOIN和FULL OUTER JOIN。在大多数的时候，我们都是会省略掉OUTER关键字的，但OUTER表示的就是外部行的概念。
LEFT OUTER JOIN把左表记为保留表，得到的结果为：

+-------------+----------+----------+-------------+
| 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把右表记为保留表，得到的结果为：

+-------------+----------+----------+-------------+
| 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表的基础上添加保留表中被过滤条件过滤掉的数据，非保留表中的数据被赋予NULL值，最后生成虚拟表VT3。由于我在准备的测试SQL查询逻辑语句中使用的是LEFT JOIN，过滤掉了以下这条数据：

| baidu | hangzhou | NULL | NULL |

现在就把这条数据添加到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        |
+-------------+----------+----------+-------------+

接下来的操作都会在该VT3表上进行。

5.4 执行WHERE过滤
对添加外部行得到的VT3进行WHERE过滤，只有符合<where_condition>的记录才会输出到虚拟表VT4中。当我们执行WHERE a.city = 'hangzhou'
的时候，就会得到以下内容，并存在虚拟表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子句时，需要注意以下两点：
由于数据还没有分组，因此现在还不能在WHERE过滤器中使用
where_condition=MIN(col)这类对分组统计的过滤；
由于还没有进行列的选取操作，因此在SELECT中使用列的别名也是不被允许的，如：SELECT city as c FROM t WHERE c='shanghai';
是不允许出现的。

5.5 执行GROUP BY分组
GROU BY子句主要是对使用WHERE子句得到的虚拟表进行分组操作。我们执行测试语句中的GROUP BY a.customer_id，就会得到以下内容：

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

得到的内容会存入虚拟表VT5中，此时，我们就得到了一个VT5虚拟表，接下来的操作都会在该表上完成。

5.6 执行HAVING过滤
HAVING
子句主要和GROUP BY子句配合使用，对分组得到的VT5虚拟表进行条件过滤。当我执行测试语句中的HAVING count(b.order_id) < 2
时，将得到以下内容：

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

这就是虚拟表VT6。

5.7 SELECT列表
现在才会执行到SELECT子句。我们执行测试语句中的SELECT a.customer_id, COUNT(b.order_id) as total_orders，从虚拟表VT6中选择出我们需要的内容。我们将得到以下内容：

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

这是虚拟表VT7。

5.8 执行DISTINCT子句
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VT7是一样的。
5.9 执行ORDER BY子句
对虚拟表中的内容按照指定的列进行排序，然后返回一个新的虚拟表，我们执行测试SQL语句中的ORDER BY total_orders DESC，就会得到以下内容：

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

可以看到这是对total_orders列进行降序排列的。上述结果会存储在VT8中。

5.9 执行LIMIT子句
LIMIT
子句从上一步得到的VT8虚拟表中选出从指定位置开始的指定行数据。对于没有应用ORDER BY的LIMIT子句，得到的结果同样是无序的，所以，很多时候，我们都会看到LIMIT子句会和ORDER BY子句一起使用。
MySQL数据库的LIMIT支持如下形式的选择：
LIMIT n, m表示从第n条记录开始选择m条记录。

最后编辑于：2017.12.04 02:18:11

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