多表联合查询效率分析及优化

1. 多表连接类型

1. 笛卡尔积(交叉连接) 在MySQL中可以为CROSS JOIN或者省略CROSS即JOIN，或者使用','  如： 

SELECT * FROM table1 CROSS JOIN table2
SELECT * FROM table1 JOIN table2
SELECT * FROM table1,table2

        由于其返回的结果为被连接的两个数据表的乘积，因此当有WHERE, ON或USING条件的时候一般不建议使用，因为当数据表项目太多的时候，会非常慢。一般使用LEFT [OUTER] JOIN或者RIGHT [OUTER] JOIN

 2.   内连接INNER JOIN 在MySQL中把INNER JOIN叫做等值连接，即需要指定等值连接条件在MySQL中CROSS和INNER JOIN被划分在一起。 join_table: table_reference [INNER | CROSS] JOIN table_factor [join_condition]

3. MySQL中的外连接，分为左外连接和右连接，即除了返回符合连接条件的结果之外，还要返回左表(左连接)或者右表(右连接)中不符合连接条件的结果，相对应的使用NULL对应。

例子：

user表:

id | name
———
1 | libk
2 | zyfon
3 | daodao

user_action表:

user_id | action
—————
1 | jump
1 | kick
1 | jump
2 | run
4 | swim

sql:

select id, name, action from user as u
left join user_action a on u.id = a.user_id

result:
id | name    | action
——————————–
1  | libk         | jump           ①
1  | libk         | kick             ②
1  | libk         | jump           ③
2  | zyfon      | run               ④
3  | daodao | null              ⑤

分析：
注意到user_action中还有一个user_id=4, action=swim的纪录，但是没有在结果中出现，
而user表中的id=3, name=daodao的用户在user_action中没有相应的纪录，但是却出现在了结果集中
因为现在是left join，所有的工作以left为准.
结果1，2，3，4都是既在左表又在右表的纪录，5是只在左表，不在右表的纪录

工作原理：

从左表读出一条，选出所有与on匹配的右表纪录(n条)进行连接，形成n条纪录(包括重复的行，如：结果1和结果3)，如果右边没有与on条件匹配的表，那连接的字段都是null.然后继续读下一条。

引申：
我们可以用右表没有on匹配则显示null的规律, 来找出所有在左表，不在右表的纪录， 注意用来判断的那列必须声明为not null的。
如：
sql:

select id, name, action from user as u
left join user_action a on u.id = a.user_id
where a.user_id is NULL

(注意:

        1.列值为null应该用is null 而不能用=NULL
         2.这里a.user_id 列必须声明为 NOT NULL 的.

）
上面sql的result:
id | name | action
————————–
3 | daodao | NULL

——————————————————————————–

一般用法：

a. LEFT [OUTER] JOIN：

除了返回符合连接条件的结果之外，还需要显示左表中不符合连接条件的数据列，相对应使用NULL对应

SELECT column_name FROM table1 LEFT [OUTER] JOIN table2 ON table1.column=table2.column

b. RIGHT [OUTER] JOIN：

RIGHT与LEFT JOIN相似不同的仅仅是除了显示符合连接条件的结果之外，还需要显示右表中不符合连接条件的数据列，相应使用NULL对应

SELECT column_name FROM table1 RIGHT [OUTER] JOIN table2 ON table1.column=table2.column

Tips:

1. on a.c1 = b.c1 等同于 using(c1)
2. INNER JOIN 和 , (逗号) 在语义上是等同的
3. 当 MySQL 在从一个表中检索信息时，你可以提示它选择了哪一个索引。
如果 EXPLAIN 显示 MySQL 使用了可能的索引列表中错误的索引，这个特性将是很有用的。
通过指定 USE INDEX (key_list)，你可以告诉 MySQL 使用可能的索引中最合适的一个索引在表中查找记录行。
可选的二选一句法 IGNORE INDEX (key_list) 可被用于告诉 MySQL 不使用特定的索引。如：

mysql> SELECT * FROM table1 USE INDEX (key1,key2)
-> WHERE key1=1 AND key2=2 AND key3=3;
mysql> SELECT * FROM table1 IGNORE INDEX (key3)
-> WHERE key1=1 AND key2=2 AND key3=3;

2. 表连接的约束条件

 添加显示条件WHERE, ON, USING

1. WHERE子句

mysql>

SELECT * FROM table1,table2 WHERE table1.id=table2.id;

2. ON

mysql>

SELECT * FROM table1 LEFT JOIN table2 ON table1.id=table2.id;

SELECT * FROM table1 LEFT JOIN table2 ON table1.id=table2.id
LEFT JOIN table3 ON table2.id=table3.id;

3. USING子句，如果连接的两个表连接条件的两个列具有相同的名字的话可以使用USING

 例如：

SELECT FROM LEFT JOIN USING ()

连接多于两个表的情况举例：

mysql>

SELECT artists.Artist, cds.title, genres.genre

FROM cds

LEFT JOIN genres N cds.genreID = genres.genreID

LEFT JOIN artists ON cds.artistID = artists.artistID;

或者 mysql>

SELECT artists.Artist, cds.title, genres.genre

FROM cds

LEFT JOIN genres ON cds.genreID = genres.genreID

 LEFT JOIN artists -> ON cds.artistID = artists.artistID

 WHERE (genres.genre = 'Pop');

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 另外需要注意的地方 在MySQL中涉及到多表查询的时候，需要根据查询的情况，想好使用哪种连接方式效率更高。

 1. 交叉连接(笛卡尔积)或者内连接 [INNER | CROSS] JOIN

 2. 左外连接LEFT [OUTER] JOIN或者右外连接RIGHT [OUTER] JOIN 注意指定连接条件WHERE, ON，USING.

3. MySQL如何优化LEFT JOIN和RIGHT JOIN

在MySQL中，A LEFT JOIN B join_condition执行过程如下：

1)·  根据表A和A依赖的所有表设置表B。

2)·  根据LEFT JOIN条件中使用的所有表(除了B)设置表A。

3)·   LEFT JOIN条件用于确定如何从表B搜索行。(换句话说，不使用WHERE子句中的任何条件）。

4)·  可以对所有标准联接进行优化，只是只有从它所依赖的所有表读取的表例外。如果出现循环依赖关系，MySQL提示出现一个错误。

5)· 进行所有标准WHERE优化。

6)· 如果A中有一行匹配WHERE子句，但B中没有一行匹配ON条件，则生成另一个B行，其中所有列设置为NULL。

7)· 如果使用LEFT JOIN找出在某些表中不存在的行，并且进行了下面的测试：WHERE部分的col_name IS NULL，其中col_name是一个声明为 NOT NULL的列，MySQL找到匹配LEFT JOIN条件的一个行后停止(为具体的关键字组合)搜索其它行。

RIGHT JOIN的执行类似LEFT JOIN，只是表的角色反过来。

联接优化器计算表应联接的顺序。LEFT JOIN和STRAIGHT_JOIN强制的表读顺序可以帮助联接优化器更快地工作，因为检查的表交换更少。请注意这说明如果执行下面类型的查询，MySQL进行全扫描b，因为LEFT JOIN强制它在d之前读取：

SELECT *
FROM a,b LEFT JOIN c ON (c.key=a.key) LEFT JOIN d ON (d.key=a.key)
WHERE b.key=d.key;

在这种情况下修复时用a的相反顺序，b列于FROM子句中：

SELECT *
FROM b,a LEFT JOIN c ON (c.key=a.key) LEFT JOIN d ON (d.key=a.key)
WHERE b.key=d.key;

MySQL可以进行下面的LEFT JOIN优化：如果对于产生的NULL行，WHERE条件总为假，LEFT JOIN变为普通联接。

例如，在下面的查询中如果t2.column1为NULL，WHERE 子句将为false：

SELECT * FROM t1 LEFT JOIN t2 ON (column1) WHERE t2.column2=5;

因此，可以安全地将查询转换为普通联接：

SELECT * FROM t1, t2 WHERE t2.column2=5 AND t1.column1=t2.column1;

这样可以更快，因为如果可以使查询更佳，MySQL可以在表t1之前使用表t2。为了强制使用表顺序，使用STRAIGHT_JOIN。