現象
left join在我們使用mysql查詢的過程中可謂非常常見,比如博客裡一篇文章有多少條評論、商城裡一個貨物有多少評論、一條評論有多少個贊等等。但是由於對join、on、where等關鍵字的不熟悉,有時候會導致查詢結果與預期不符,所以今天我就來總結一下,一起避坑。
這裡我先給出一個場景,並拋出兩個問題,如果你都能答對那這篇文章就不用看了。
假設有一個班級管理應用,有一個表classes,存了所有的班級;有一個表students,存了所有的學生,具體數據如下(感謝廖雪峰的在線SQL):
SELECT * FROM classes;
SELECT * FROM students;
那麼現在有兩個需求:
找出每個班級的名稱及其對應的女同學數量
找出一班的同學總數
對於需求1,大多數人不假思索就能想出如下兩種sql寫法,請問哪種是對的?
SELECT c.name, count(s.name) as num
FROM classes c left join students s
on s.class_id = c.id
and s.gender = 'F'
group by c.name
或者
SELECT c.name, count(s.name) as num
FROM classes c left join students s
on s.class_id = c.id
where s.gender = 'F'
group by c.name
對於需求2,大多數人也可以不假思索的想出如下兩種sql寫法,請問哪種是對的?
SELECT c.name, count(s.name) as num
FROM classes c left join students s
on s.class_id = c.id
where c.name = '一班'
group by c.name
或者
SELECT c.name, count(s.name) as num
FROM classes c left join students s
on s.class_id = c.id
and c.name = '一班'
group by c.name
請不要繼續往下翻 !!先給出你自己的答案,正確答案就在下面。
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答案是兩個需求都是第一條語句是正確的,要搞清楚這個問題,就得明白mysql對於left join的執行原理,下節進行展開。
根源
mysql 對於left join的採用類似嵌套循環的方式來進行從處理,以下面的語句為例:
SELECT * FROM LT LEFT JOIN RT ON P1(LT,RT)) WHERE P2(LT,RT)
其中P1是on過濾條件,缺失則認為是TRUE,P2是where過濾條件,缺失也認為是TRUE,該語句的執行邏輯可以描述為:
FOR each row lt in LT {// 遍歷左表的每一行
BOOL b = FALSE;
FOR each row rt in RT such that P1(lt, rt) {// 遍歷右表每一行,找到滿足join條件的行
IF P2(lt, rt) {//滿足 where 過濾條件
t:=lt||rt;//合併行,輸出該行
}
b=TRUE;// lt在RT中有對應的行
}
IF (!b) { // 遍歷完RT,發現lt在RT中沒有有對應的行,則嘗試用null補一行
IF P2(lt,NULL) {// 補上null後滿足 where 過濾條件
t:=lt||NULL; // 輸出lt和null補上的行
}
}
}
當然,實際情況中MySQL會使用buffer的方式進行優化,減少行比較次數,不過這不影響關鍵的執行流程,不在本文討論範圍之內。
從這個偽代碼中,我們可以看出兩點:
如果想對右表進行限制,則一定要在on條件中進行,若在where中進行則可能導致數據缺失,導致左表在右表中無匹配行的行在最終結果中不出現,違背了我們對left join的理解。因為對左表無右表匹配行的行而言,遍歷右表後b=FALSE,所以會嘗試用NULL補齊右表,但是此時我們的P2對右錶行進行了限制,NULL若不滿足P2(NULL一般都不會滿足限制條件,除非IS NULL這種),則不會加入最終的結果中,導致結果缺失。
如果沒有where條件,無論on條件對左表進行怎樣的限制,左表的每一行都至少會有一行的合成結果,對左錶行而言,若右表若沒有對應的行,則右表遍歷結束後b=FALSE,會用一行NULL來生成數據,而這個數據是多餘的。所以對左表進行過濾必須用where。
下面展開兩個需求的錯誤語句的執行結果和錯誤原因:
需求1
需求2
需求1由於在where條件中對右表限制,導致數據缺失(四班應該有個為0的結果)
需求2由於在on條件中對左表限制,導致數據多餘(其他班的結果也出來了,還是錯的)
總結
通過上面的問題現象和分析,可以得出了結論:在left join語句中,左表過濾必須放where條件中,右表過濾必須放on條件中,這樣結果才能不多不少,剛剛好。
SQL 看似簡單,其實也有很多細節原理在裡面,一個小小的混淆就會造成結果與預期不符,所以平時要注意這些細節原理,避免關鍵時候出錯。
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