詳解SQL邏輯查詢的各個(gè)階段

首先作者給出了如下的sql查詢語句執(zhí)行順序

(8) select (9) distinct (11) <top_specification> <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) with {cube|rollup}

(7)having(having_condition)

(10) order by <order_by_condition>


從這個(gè)順序中我們不難發(fā)現(xiàn),所有的 查詢語句都是從from開始執(zhí)行的,在執(zhí)行過程中,每個(gè)步驟都會(huì)為

下一個(gè)步驟生成一個(gè)虛擬表,這個(gè)虛擬表將作為下一個(gè)執(zhí)行步驟的輸入。  

第一步:首先對from子句中的前兩個(gè)表執(zhí)行一個(gè)笛卡爾乘積,此時(shí)生成虛擬表 vt1

第二步:接下來便是應(yīng)用on篩選器,on 中的邏輯表達(dá)式將應(yīng)用到 vt1 中的各個(gè)行,篩選出滿足on邏輯表達(dá)式的行,生成虛擬表 vt2 
 
第三步:如果是outer join 那么這一步就將添加外部行,left outer jion 就把左表在第二步中過濾的添加進(jìn)來,如果是right outer join 那么就將右表在第二步中過濾掉的行添加進(jìn)來,這樣生成虛擬表 vt3

第四步:如果 from 子句中的表數(shù)目多余兩個(gè)表,那么就將vt3和第三個(gè)表連接從而計(jì)算笛卡爾乘積,生成虛擬表,該過程就是一個(gè)重復(fù)1-3的步驟,最終得到一個(gè)新的虛擬表 vt3。

第五步:應(yīng)用where篩選器,對上一步生產(chǎn)的虛擬表引用where篩選器,生成虛擬表vt4,在這有個(gè)比較重要的細(xì)節(jié)不得不說一下,對于包含outer join子句的查詢,就有一個(gè)讓人感到困惑的問題,到底在on篩選器還是用where篩選器指定邏輯表達(dá)式呢?on和where的最大區(qū)別在于,如果在on應(yīng)用邏輯表達(dá)式那么在第三步outer join中還可以把移除的行再次添加回來,而where的移除的最終的。

    舉個(gè)簡單的例子,有一個(gè)學(xué)生表(班級(jí),姓名)和一個(gè)成績表(姓名,成績),我現(xiàn)在需要返回一個(gè)x班級(jí)的全體同學(xué)的成績,但是這個(gè)班級(jí)有幾個(gè)學(xué)生缺考,也就是說在成績表中沒有記錄。為了得到我們預(yù)期的結(jié)果我們就需要在on子句指定學(xué)生和成績表的關(guān)系(學(xué)生.姓名=成績.姓名)那么我們是否發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行第二步的時(shí)候,對于沒有參加考試的學(xué)生記錄就不會(huì)出現(xiàn)在vt2中,因?yàn)樗麄儽籵n的邏輯表達(dá)式過濾掉了,但是我們用left outer join就可以把左表(學(xué)生)中沒有參加考試的學(xué)生找回來,因?yàn)槲覀兿敕祷氐氖莤班級(jí)的所有學(xué)生,如果在on中應(yīng)用學(xué)生.班級(jí)=’x’的話,那么在left outer join 中就會(huì)將不會(huì)把x班級(jí)的學(xué)生的所有記錄找回來,所以只能在where篩選器中應(yīng)用 學(xué)生.班級(jí)=’x’ 應(yīng)為它的過濾是最終的。

第六步:group by 子句將中的唯一的值組合成為一組,得到虛擬表vt5。如果應(yīng)用了group by,那么后面的所有步驟都只能得到的vt5的列或者是聚合函數(shù)(count、sum、avg等)。原因在于最終的結(jié)果集中只為每個(gè)組包含一行。這一點(diǎn)請牢記。
第七步:應(yīng)用cube或者rollup選項(xiàng),為vt5生成超組,生成vt6.

第八步:應(yīng)用having篩選器,生成vt7。having篩選器是第一個(gè)也是為唯一一個(gè)應(yīng)用到已分組數(shù)據(jù)的篩選器。

第九步:處理select列表。將vt7中的在select中出現(xiàn)的列篩選出來。生成vt8.

第十步:應(yīng)用distinct子句,vt8中移除相同的行,生成vt9。事實(shí)上如果應(yīng)用了group by子句那么distinct是多余的,原因同樣在于,分組的時(shí)候是將列中唯一的值分成一組,同時(shí)只為每一組返回一行記錄,那么所以的記錄都將是不相同的。

第十一步:應(yīng)用order by子句。按照order_by_condition排序vt9,此時(shí)返回的一個(gè)游標(biāo),而不是虛擬表。sql是基于集合的理論的,集合不會(huì)預(yù)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(guān)緊要的。對表進(jìn)行排序的查詢可以返回一個(gè)對象,這個(gè)對象包含特定的物理順序的邏輯組織。這個(gè)對象就叫游標(biāo)。正因?yàn)榉祷刂凳怯螛?biāo),那么使用order by 子句查詢不能應(yīng)用于表表達(dá)式。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,最后,在這一步中是第一個(gè)也是唯一一個(gè)可以使用select列表中別名的步驟。

第十二步:應(yīng)用top選項(xiàng)。此時(shí)才返回結(jié)果給請求者即用戶。到此為止我們將一個(gè)sql查詢語句的邏輯執(zhí)行過程梳理了一遍,對于使用查詢語句多年的我來說,無疑對以前的不少問題得出了解答。希望你也能從中受益。我將在后面介紹sqlserver 2005中新加入的邏輯處理階段。
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