SQL語句的執行順序怎么理解？

我們常常會被SQL其書寫順序和執行順序之間的差異所迷惑。理解這兩者的區別，對于編寫高效、可靠的SQL代碼至關重要。今天，讓我們用一些生動的例子和場景來深入探討SQL的執行順序。

一、書寫順序 VS 執行順序

SQL語句的書寫順序遵循的是邏輯直觀性，使人能夠輕易理解和組織查詢的內容。然而，它的執行順序是基于數據庫查詢優化器的內部機制，旨在提高查詢的效率。

書寫順序

我們通常按照以下順序編寫SQL語句：

SELECT
FROM
JOIN
WHERE
GROUP BY
HAVING
ORDER BY
LIMIT

執行順序

而其執行順序卻是這樣的：

FROM
ON
JOIN
WHERE
GROUP BY
(CUBE|ROLLUP)
HAVING
SELECT
DISTINCT
ORDER BY
LIMIT

二、深入理解執行順序

FROM 和 JOIN（笛卡爾積、篩選器、外部行）

FROM子句是查詢的起點，用于確定基礎表。
JOIN和ON子句決定如何將這些表連接起來。

最近無意間獲得一份阿里大佬寫的刷題筆記，一下子打通了我的任督二脈，進大廠原來沒那么難。

這是大佬寫的，?7701頁的BAT大佬寫的刷題筆記，讓我offer拿到手軟

WHERE（篩選行）

WHERE子句過濾掉不符合條件的行。

GROUP BY（分組）

GROUP BY對符合條件的行進行分組。

HAVING（分組后篩選）

HAVING子句篩選分組后的結果。

SELECT 和 DISTINCT（選擇與去重）

SELECT確定最終展示的列。
DISTINCT用于去除重復的行。

ORDER BY 和 LIMIT（排序和限制）

ORDER BY對結果進行排序。
LIMIT限制返回的行數。

三、實際案例分析

1. 基礎查詢

考慮一個簡單的查詢：

SELECT name, age
FROM users
WHERE age > 30
ORDER BY age;

這個查詢首先從users表中選擇年齡大于30的記錄（FROM和WHERE），然后選擇name和age列（SELECT），最后按年齡排序（ORDER BY）。

2. JOIN查詢

涉及JOIN的復雜查詢：

SELECT u.name, u.age, o.order_id
FROM users u
JOIN orders o ON u.user_id = o.user_id
WHERE u.age > 30
ORDER BY o.order_date;

在這個例子中，我們首先確定了兩個表（FROM users和JOIN orders），根據用戶ID將它們連接起來（ON u.user_id = o.user_id），過濾出年齡大于30的用戶（WHERE），然后選擇特定的列進行展示（SELECT），最后按訂單日期排序（ORDER BY）。

3. 性能優化場景

假設有一個大型的用戶表和訂單表，我們需要有效地查詢某個年齡段的用戶及其訂單。正確理解執行順序有助于我們優化這個查詢，例如，首先過濾出特定年齡段的用戶，然后再去JOIN訂單表，這樣可以顯著減少JOIN的計算量。

四、ORDER BY的特殊情況

在你提出的問題中，ORDER BY按照SCORE列排序，但SELECT子句中并沒有選擇這一列。這是一個常見的誤區。實際上，在執行ORDER BY時，數據庫會考慮所有的列，即使這些列沒有在SELECT子句中明確指出。因此，即使SCORE列在SELECT子句中沒有出現，它仍然可以用于排序。

五、使用聚合函數

考慮這樣一個查詢：我們想要找出每個部門平均工資最高的前三名員工。

SELECT department_id, employee_id, AVG(salary) AS avg_salary
FROM employees
GROUP BY department_id, employee_id
HAVING AVG(salary) > 10000
ORDER BY department_id, avg_salary DESC
LIMIT 3;

在這個查詢中，我們首先從employees表中選擇數據（FROM），根據department_id和employee_id進行分組（GROUP BY），只選擇平均工資超過10000的組（HAVING），然后選擇部門ID、員工ID和平均工資（SELECT），按部門排序且工資降序（ORDER BY），最后選擇每個部門的前三名（LIMIT）。

六、多表連接

假設我們需要查詢所有顧客的訂單信息，包括顧客姓名和訂單細節。

SELECT c.name, o.order_details
FROM customers c
JOIN orders o ON c.id = o.customer_id
WHERE o.order_date > '2023-01-01'
ORDER BY c.name, o.order_date;

這個查詢首先確定了連接customers和orders表（FROM和JOIN），根據顧客ID連接（ON），篩選出2023年1月1日之后的訂單（WHERE），選擇顧客姓名和訂單詳情（SELECT），并按顧客姓名和訂單日期排序（ORDER BY）。

最近無意間獲得一份阿里大佬寫的刷題筆記，一下子打通了我的任督二脈，進大廠原來沒那么難。

這是大佬寫的，?7701頁的BAT大佬寫的刷題筆記，讓我offer拿到手軟

七、子查詢

子查詢可以用于多種場合，比如在WHERE子句中篩選記錄。

SELECT name, age
FROM users
WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders WHERE order_date > '2023-01-01')
ORDER BY age;

在這個例子中，SELECT子查詢首先找出2023年1月1日之后下單的用戶ID，然后外層查詢根據這些ID選擇用戶的名字和年齡（FROM和WHERE），最后按年齡排序（ORDER BY）。

八、使用CASE語句

CASE語句可以用來在查詢中添加邏輯。

SELECT name, CASE WHEN age < 20 THEN '少年'WHEN age BETWEEN 20 AND 60 THEN '成年'ELSE '老年'END AS age_group
FROM users
ORDER BY age;

這里，CASE語句根據年齡分組（在SELECT中處理），首先從users表選擇數據（FROM），然后按年齡排序（ORDER BY）。

九、窗口函數

窗口函數可以用來執行復雜的數據分析任務。

SELECT name, age, RANK() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS rank
FROM employees;

在此查詢中，RANK()窗口函數被用來計算每個部門內員工的工資排名（在SELECT中處理），首先選擇所有員工（FROM），沒有指定特別的排序或限制條件。

這些SQL案例中，可以提煉出幾個關鍵的最佳實踐和技巧

1. 優化數據篩選（WHERE和JOIN）

有效使用WHERE子句：在連接表格前先用WHERE子句過濾掉不需要的數據，可以減少處理的數據量，從而提高查詢效率。
明智選擇JOIN類型：根據查詢需求選擇合適的JOIN類型（INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN等），可以有效控制結果集的大小和準確性。

2. 熟練使用聚合和分組（GROUP BY和HAVING）

合理使用聚合函數：在GROUP BY子句中使用聚合函數（如AVG, SUM, COUNT等）可以有效地對數據進行總結和分析。
精確過濾分組結果：HAVING子句用于過濾分組后的結果，特別是在處理聚合數據時，它比WHERE子句更加靈活。

3. 掌握數據排序和限制（ORDER BY和LIMIT）

有效利用ORDER BY：正確使用ORDER BY子句可以確保結果集按照特定的順序返回，這對于報告和用戶界面顯示非常重要。
合理應用LIMIT：LIMIT子句非常有用，尤其是在處理大數據集時，它可以限制返回的結果數量，加快查詢速度并減少內存消耗。

4. 靈活應用子查詢和CASE語句

子查詢的強大功能：子查詢可以在主查詢之前或之內執行，使得SQL語句更加強大和靈活。
使用CASE語句進行條件邏輯處理：CASE語句可以在SELECT、WHERE和ORDER BY子句中使用，實現復雜的條件邏輯。

5. 理解窗口函數

窗口函數的應用：窗口函數（如RANK, ROW_NUMBER等）可以用于執行復雜的數據分析和處理，如排名、分區數據處理等。

6. 性能優化

索引的重要性：合理使用索引可以顯著提高查詢效率，尤其是在大數據量的表上。
避免不必要的復雜性：過于復雜的JOIN和子查詢可能導致性能下降，應當避免不必要的復雜性。

7. 清晰易懂的代碼

代碼可讀性：寫出清晰、易于理解的SQL代碼對于維護和團隊協作非常重要。

通過運用這些技巧，你可以編寫出既高效又易于理解的SQL查詢，這對于處理各種數據分析和數據庫操作任務至關重要。記住，良好的SQL實踐不僅僅關乎代碼本身，還涉及到如何在特定的數據環境中最有效地運用這些代碼。

總結

理解SQL的執行順序不僅能幫助我們寫出更有效的查詢，還能讓我們更好地理解數據庫是如何處理我們的請求的。通過實際案例的分析和理解，我們可以更好地掌握SQL查詢的藝術。記住，每一條SQL語句都像是一次小小的旅行，從FROM出發，經過一系列的處理，最終到達SELECT的歸宿。

在SQL的世界里，旅途的順序和規劃同樣重要，它決定了查詢的效率和準確性。我們要做的，就是成為這個旅程的優秀規劃師。

最后說一句(求關注，求贊，別白嫖我)

最近無意間獲得一份阿里大佬寫的刷題筆記，一下子打通了我的任督二脈，進大廠原來沒那么難。

這是大佬寫的， 7701頁的BAT大佬寫的刷題筆記，讓我offer拿到手軟

項目文檔&視頻：

項目文檔 & 視頻

本文，已收錄于，我的技術網站 ddkk.com，有大廠完整面經，工作技術，架構師成長之路，等經驗分享

求一鍵三連：點贊、分享、收藏

點贊對我真的非常重要！在線求贊，加個關注我會非常感激！@架構師專欄