【重学 MySQL】四十、SQL 语句执行过程

news/2024/9/28 17:14:01/

【重学 MySQL】四十、SQL 语句执行过程

  • select 语句的完整结构
  • select 语句执行顺序
  • SQL 语句执行原理

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select 语句的完整结构

SELECT 语句是 SQL(Structured Query Language)中用于从数据库表中检索数据的核心语句。一个完整的 SELECT 语句结构可以包括多个部分,但并非所有部分都是必须的,具体取决于你想从数据库中检索什么信息。以下是一个相对完整的 SELECT 语句结构示例:

sql">SELECT [DISTINCT] column1, column2, ...
FROM table_name
[WHERE condition]
[GROUP BY column1, column2, ...]
[HAVING condition]
[ORDER BY column1 [ASC|DESC], column2 [ASC|DESC], ...]
[LIMIT number [OFFSET offset]];

这里是每个部分的简要说明:

  1. SELECT:指定要从表中检索的列。可以使用 * 来检索所有列。DISTINCT 关键字用于返回唯一不同的值。

  2. FROM:指定要从中检索数据的表名。

  3. WHERE(可选):指定过滤条件,用于限制哪些行应被包含在结果集中。

  4. GROUP BY(可选):将结果集中的行分组为一个或多个汇总行,每个分组包含列中值的集合。通常与聚合函数(如 COUNT, MAX, MIN, SUM, AVG)一起使用。

  5. HAVING(可选):类似于 WHERE,但用于过滤分组后的结果。它通常与 GROUP BY 一起使用,对聚合后的结果进行过滤。

  6. ORDER BY(可选):指定结果集的排序方式。可以指定一个或多个列进行排序,以及排序的方向(升序 ASC 或降序 DESC)。

  7. LIMIT(可选):限制返回的记录数。OFFSET 子句(如果与 LIMIT 一起使用)指定在开始返回记录之前要跳过的记录数。

请注意,并非每个 SELECT 语句都需要包含所有这些部分。实际上,大多数简单的查询只需要 SELECTFROM 部分。其他部分根据具体需求添加。

例如,一个简单的查询可能看起来像这样:

sql">SELECT name, age
FROM users;

这个查询从 users 表中检索 nameage 列的所有数据。

select 语句执行顺序

SELECT语句的执行顺序在SQL中是一个重要的概念,它决定了数据库如何处理和返回查询结果。尽管在编写SQL语句时,我们可能按照SELECT ... FROM ... WHERE ... GROUP BY ... HAVING ... ORDER BY ...这样的顺序来书写,但实际上,数据库在执行这些语句时遵循的是不同的内部逻辑顺序。以下是SELECT语句的完整执行顺序:

  1. FROM/JOIN

    • 这是SQL语句执行的第一步。数据库首先根据FROM子句确定要从哪个表(或哪些表通过JOIN操作)中检索数据。如果使用了JOIN,则还会根据ON子句指定的条件来合并表。
  2. WHERE

    • 在确定了数据源之后,数据库会根据WHERE子句中的条件对记录行进行筛选,排除不满足条件的行。
  3. GROUP BY

    • 如果查询中包含了GROUP BY子句,则数据库会将筛选后的结果集按照指定的列进行分组。分组操作通常与聚合函数(如COUNT、SUM、AVG等)一起使用,以便对每个分组进行统计计算。
  4. 使用聚集函数进行计算

    • 在分组之后,数据库会对每个分组应用聚合函数进行计算,得到每个分组的统计信息。
  5. HAVING

    • HAVING子句用于对分组后的结果进行过滤。与WHERE子句不同,HAVING可以在过滤条件中使用聚合函数。
  6. 计算所有的表达式

    • 在此阶段,数据库会计算SELECT列表中指定的所有表达式,包括算术表达式、字符串函数等。
  7. SELECT的字段

    • 根据SELECT子句指定的列或表达式,从前面的结果集中选择最终的输出列。
  8. DISTINCT(如果指定了):

    • 如果在SELECT语句中使用了DISTINCT关键字,则数据库会对结果集进行去重操作,确保每个输出行都是唯一的。
  9. ORDER BY

    • 最后,如果查询中包含了ORDER BY子句,则数据库会根据指定的列对结果集进行排序。排序可以是升序(ASC)或降序(DESC)。
  10. LIMIT/OFFSET(如果指定了):

    • 如果查询中包含了LIMIT子句(可能还伴随着OFFSET子句),则数据库会限制返回的记录数,并可能跳过一定数量的记录。

需要注意的是,虽然这个顺序描述了数据库内部处理SQL语句的方式,但在编写SQL语句时,我们仍然应该按照逻辑顺序来书写,即先指定数据源(FROM/JOIN),然后设置筛选条件(WHERE),接着进行分组和聚合(GROUP BY、聚合函数),最后选择输出列(SELECT)和排序(ORDER BY)。这样做有助于保持SQL语句的清晰和可读性。

SQL 语句执行原理

SELECT 是先执行 FROM 这一步的。在这个阶段,如果是多张表联查,还会经历下面的几个步骤:

  1. 首先先通过 CROSS JOIN 求笛卡尔积,相当于得到虚拟表 vt(virtual table)1-1;
  2. 通过 ON 进行筛选,在虚拟表 vt1-1 的基础上进行筛选,得到虚拟表 vt1-2;
  3. 添加外部行。如果我们使用的是左连接、右链接或者全连接,就会涉及到外部行,也就是在虚拟表 vt1-2 的基础上增加外部行,得到虚拟表 vt1-3。

当然如果我们操作的是两张以上的表,还会重复上面的步骤,直到所有表都被处理完为止。这个过程得到是我们的原始数据。

当我们拿到了查询数据表的原始数据,也就是最终的虚拟表 vt1,就可以在此基础上再进行 WHERE 阶段。在这个阶段中,会根据 vt1 表的结果进行筛选过滤,得到虚拟表 vt2

然后进入第三步和第四步,也就是 GROUP 和 HAVING 阶段。在这个阶段中,实际上是在虚拟表 vt2 的基础上进行分组和分组过滤,得到中间的虚拟表 vt3vt4

当我们完成了条件筛选部分之后,就可以筛选表中提取的字段,也就是进入到 SELECT 和 DISTINCT 阶段

首先在 SELECT 阶段会提取想要的字段,然后在 DISTINCT 阶段过滤掉重复的行,分别得到中间的虚拟表 vt5-1vt5-2

当我们提取了想要的字段数据之后,就可以按照指定的字段进行排序,也就是 ORDER BY 阶段,得到虚拟表 vt6

最后在 vt6 的基础上,取出指定行的记录,也就是 LIMIT 阶段,得到最终的结果,对应的是虚拟表 vt7

当然我们在写 SELECT 语句的时候,不一定存在所有的关键字,相应的阶段就会省略。

同时因为 SQL 是一门类似英语的结构化查询语言,所以我们在写 SELECT 语句的时候,还要注意相应的关键字顺序,所谓底层运行的原理,就是我们刚才讲到的执行顺序。


http://www.ppmy.cn/news/1530993.html

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