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，可是爲了可以更好更快的寫出sql語句，我以爲很是有必要知道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，存儲引擎對執行器提供的數據讀寫接口。如今開始咱們的學習

語句中各子句完整執行順序歸納（按照順序號執行）

1. from (注:這裏也包括from中的子語句)
2. join
3. on
4. where
5. group by(開始使用select中的別名，後面的語句中均可以使用)
6. avg,sum.... 等聚合函數
7. having
8. select
9. distinct
10. order by
11. limit

每一個子句執行順序分析

全部的 查詢語句都是從from開始執行的，在執行過程當中，每一個步驟都會爲下一個步驟生成一個虛擬表，這個虛擬表將做爲下一個執行步驟的輸入。

1. from

form是一次查詢語句的開端。

• 若是是一張表，會直接操做這張表；
• 若是這個from後面是一個子查詢，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按照本篇文章講的順序哦）。
• 若是須要關聯表，使用join，請看2，3

2. join

若是from後面是多張表，join關聯，會首先對前兩個表執行一個笛卡爾乘積，這時候就會生成第一個虛擬表T1（注意：這裏會選擇相對小的表做爲基礎表）；

3. on

對虛表T1進行ON篩選，只有那些符合<join-condition>的行纔會被記錄在虛表T2中。（注意，這裏的這裏若是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裏的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<where-condition>的記錄纔會被插入到虛擬表T3中。

5.group by

group by 子句將中的惟一的值組合成爲一組，獲得虛擬表T4。若是應用了group by，那麼後面的全部步驟都只能操做T4的列或者是執行6.聚合函數（count、sum、avg等）。（注意：緣由在於分組後最終的結果集中只包含每一個組中的一行。謹記，否則這裏會出現不少問題，下面的代碼誤區會特別說。）

6. avg,sum.... 等聚合函數

聚合函數只是對分組的結果進行一些處理，拿到某些想要的聚合值，例如求和，統計數量等，並不生成虛擬表。

7. having

應用having篩選器，生成T5。HAVING子句主要和GROUP BY子句配合使用，having篩選器是第一個也是爲惟一一個應用到已分組數據的篩選器。

8. select

執行select操做，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：事實上若是應用了group by子句那麼distinct是多餘的，緣由一樣在於，分組的時候是將列中惟一的值分紅一組，同時只爲每一組返回一行記錄，那麼因此的記錄都將是不相同的。 ）

10. order by

應用order by子句。按照order_by_condition排序T7，此時返回的一個遊標，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，成員的順序是可有可無的。對錶進行排序的查詢能夠返回一個對象，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

• 由於order by返回值是遊標，那麼使用order by 子句查詢不能應用於表表達式。
• order by排序是很須要成本的，除非你必需要排序，不然最好不要指定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, 並將結果返回。

limit後面的參數能夠是 一個limit m ，也能夠是limit m n，表示從第m條到第n條數據。

（注意：不少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，當數據量很是大的時候，使用LIMIT n, m是很是低效的。由於LIMIT的機制是每次都是從頭開始掃描，若是須要從第60萬行開始，讀取3條數據，就須要先掃描定位到60萬行，而後再進行讀取，而掃描的過程是一個很是低效的過程。因此，對於大數據處理時，是很是有必要在應用層創建必定的緩存機制）

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：

• 先簡要說一下我要查詢的內容：

想要查詢pk記錄表中分數最高的9個用戶記錄和他們的頭像。

• 經過這段sql實際想一遍sql各字句的執行順序

pk記錄表的數據結構設計，每一個用戶天天每一個館下可能會有多條記錄，因此須要進行分組，而且查詢結果只想拿到每一個分組內最高的那條記錄。

這段sql的一些說明：

1. 可能有些同窗會認爲子查詢沒有必要

直接查詢pk記錄表就能夠，可是並不能拿到預期的結果，由於分組後的每一個組結果是不進行排序的，並且max拿到的最高分數確定是對應的該分組下最高分數，可是其它記錄可能就不是最高分數對應的那條記錄。因此子查詢很是有必要，它可以對原始的數據首先進行排序，分數最高的那條就是第一條對應的第一條記錄。

看一下代碼和執行結果與帶有子查詢的進行比較，就能理解我上面說的一段話：

//不使用子查詢
SELECT `userspk`.`avatar` AS `user_avatar`, 
`pkrecord`.`user_id`, 
`pkrecord`.`answer_record`, 
`pkrecord`.`id`, 
 MAX(`score`) AS `score`
FROM pkrecord
INNER 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;

查詢結果

1. 在子查詢中對數據已經進行排序後，外層排序方式若是和子查詢排序分數相同，都是分數倒序，外層的排序能夠去掉，沒有必要寫兩遍。

sql語句中的別名

別名在哪些狀況使用

在 SQL 語句中，能夠爲表名稱及字段（列）名稱指定別名

• 表名稱指定別名

同時查詢兩張表的數據的時候：
未設置別名前：

SELECT article.title,article.content,user.username FROM article, user

WHERE article.aid=1 AND article.uid=user.uid

設置別名後：

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

好處：使用表別名查詢，可使 SQL 變得簡潔而更易書寫和閱讀，尤爲在 SQL 比較複雜的狀況下

• 查詢字段指定別名

查詢一張表，直接對查詢字段設置別名

SELECT username AS name,email FROM user

查詢兩張表

好處：字段別名一個明顯的效果是能夠自定義查詢數據返回的字段名；當兩張表有相同的字段須要都被查詢出，使用別名能夠完美的進行區分，避免衝突

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

• 關聯查詢時候，關聯表自身的時候，一些分類表，必須使用別名。
• 別名也能夠在group by與having的時候均可使用
• 別名能夠在order by排序的時候被使用

  查看上面一段sql

• delete ， update MySQL均可以使用別名，別名在多表（級聯）刪除尤其有用

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

• 子查詢結果須要使用別名

  查看上面一段sql

別名使用注意事項

• 雖然定義字段別名的 AS 關鍵字能夠省略，可是在使用別名時候，建議不要省略 AS 關鍵字

書寫sql語句的注意事項

書寫規範上的注意

• 字符串類型的要加單引號
• select後面的每一個字段要用逗號分隔，可是最後連着from的字段不要加逗號
• 使用子查詢建立臨時表的時候要使用別名，不然會報錯。

爲了加強性能的注意

• 不要使用「select * from ……」返回全部列，只檢索須要的列，可避免後續因表結構變化致使的沒必要要的程序修改，還可下降額外消耗的資源
• 不要檢索已知的列

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

• 使用可參數化的搜索條件，如=, >, >=, <, <=, between, in, is null以及like ‘<literal>%’；儘可能不要使用非參數化的負向查詢，這將致使沒法使用索引，如<>, !=, !>, !<, not in, not like, not exists, not between, is not null, like ‘%<literal>’
• 當須要驗證是否有符合條件的記錄時，使用exists，不要使用count(*)，前者在第一個匹配記錄處返回，後者須要遍歷全部匹配記錄
• Where子句中列的順序與需使用的索引順序保持一致，不是全部數據庫的優化器都能對此順序進行優化，保持良好編程習慣（索引相關）
• 不要在where子句中對字段進行運算或函數（索引相關）

1. 如where amount / 2 > 100，即便amount字段有索引，也沒法使用，改爲where amount > 100 * 2就可以使用amount列上的索引
2. 如where substring( Lastname, 1, 1) = ‘F’就沒法使用Lastname列上的索引，而where Lastname like ‘F%’或者where Lastname >= ‘F’ and Lastname < ‘G’就能夠

• 在有min、max、distinct、order by、group by操做的列上建索引，避免額外的排序開銷（索引相關）
• 當心使用or操做，and操做中任何一個子句可以使用索引都會提升查詢性能，可是or條件中任何一個不能使用索引，都將致使查詢性能降低，如where member_no = 1 or provider_no = 1，在member_no或provider_no任何一個字段上沒有索引，都將致使表掃描或聚簇索引掃描（索引相關）
• Between通常比in/or高效得多，若是能在between和in/or條件中選擇，那麼始終選擇between條件，並用>=和<=條件組合替代between子句，由於不是全部數據庫的優化器都能把between子句改寫爲>=和<=條件組合，若是不能改寫將致使沒法使用索引（索引相關）
• 調整join操做順序以使性能最優，join操做是自頂向下的，儘可能把結果集小的兩個表關聯放在前面，可提升性能。（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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