mysql 嵌套查询优化

注意：本文参考查询优化之嵌套查询 - 知乎

嵌套查询简单来说就是有子查询的SQL语句，子查询可以出现在SLECT, FROM或者WHERE 子句中，也可以单独用WITH子句来定义一个子查询。使用时子查询可以将一个复杂的查询拆分成一个个独立的部分，逻辑上更易于理解以及代码的维护和重复使用。有利于程序查询缓存，减少锁的竞争，减少查询冗余，应用层面相当于实现哈希关联。更容易对数据库进行拆分，做到高可用，易拓展，解耦。但是子查询另一个很明显的问题就是效率比较低，比如创建临时表和查询时重复扫表。所以我们可以根据不同的嵌套查询类型进行查询优化。

嵌套查询的几种主要类型

1.类型A：子查询返回的值是一个聚集函数的结果，并且与外查询独立，即子查询不使用外查询表中的字段。例如

SELECT *
FROM exam e
WHERE e.grade = (SELECT max(grade) FROM exams)

这里查询执行时先遍历exam表，过程中exam表的每个元组都要再遍历得出最高的分数，即重复遍历表和计算。

由于子查询没有用到外查询的表exam, 所以可以单独估算子查询的开销，即看作一个常数。

所以可以直接定义该子查询为一个常量，如下：

DEFINE m = (SELECT max(grade) FROM exams)
SELECT *
FROM exam e
WHERE e.grade = m

2.类型N：子查询不包含与外查询的任何连接操作，并且没有聚集函数。例如：

SELECT *
FROM exam e
WHERE e.department IN (SELECT f.id FROM department f WHERE f.name="computer science")

这种类型的优化可以通过使用连接操作，如下：

SELECT *
FROM exam e，department f
WHERE e.department = f.id AND f.name="computer science")

3.类型J：子查询依赖于外部查询的表，但是子查询没有聚集函数。如下：

SELECT OrderNr
FROM Orders O
WHERE ProdNr IN (SELECT ProdNrFROM Shipping SWHERE S.ShipNr = O.OrderNrAND S.Date= current date)

对于Orders表中的每个元组来说，都要检索一次Shipping表，效率非常低下。可以转换成连接操作：

SELECT OrderNr
FROM Orders O，Shipping S
WHERE O.ProdNr = S.ProdNrAND S.ShipNr = O.OrderNrAND S.Date= current date

4.依赖连接dependent join

对于普通的连接操作，其公式为

而在嵌套查询中，还会出现依赖连接，即右表要先从左表中生成或引用左表，再与左表连接，公式为：

假设查询每个公司的最贵的产品，并返回产品和公司名：

SELECT DISTINCT c.cname, px.pname
FROM company c, product px
WHERE c.cid = px.cid
and px.price = (SELECT max(p.price)
FROM product p
WHERE c.cid=p.cid);

生成的查询计划如下

这里对product使用了聚集函数后又再与两个表连接再使用聚集函数，是一种nest loop join,进行了大量重复计算。所以可以直接将子查询放到From语句中，与另外两个表直接连接，这样查询计划会都使用更加高效的hash join的方式生成连接表再聚集。

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