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SQL 查询重写

SQL查询重写是指在不改变查询结果的前提下，通过调整SQL语句的结构或逻辑，使其更高效、更易读或更适合特定数据库引擎的优化器。对于初学者来说，掌握查询重写技巧是提升SQL技能的重要一步。

为什么需要SQL查询重写？​

SQL查询重写的主要目的是优化查询性能。数据库引擎在执行查询时，会根据SQL语句生成执行计划。不同的SQL写法可能会导致不同的执行计划，进而影响查询效率。此外，重写查询还可以提高代码的可读性和可维护性。

提示

查询重写并不意味着改变查询的逻辑或结果，而是通过优化语句结构来提升性能。

常见的SQL查询重写技巧​

以下是几种常见的SQL查询重写技巧，适用于大多数关系型数据库（如MySQL、PostgreSQL、SQL Server等）。

1. 使用JOIN替代子查询​

子查询在某些情况下可能会导致性能问题，尤其是在嵌套较深时。通过将子查询重写为JOIN，可以显著提升查询效率。

示例：

原始查询（使用子查询）：

sql
SELECT name
FROM employees
WHERE department_id IN (
  SELECT id
  FROM departments
  WHERE location = 'New York'
);

重写为JOIN：

sql
SELECT e.name
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.id
WHERE d.location = 'New York';

解释： JOIN通常比子查询更高效，因为数据库引擎可以更好地优化JOIN操作。

2. 避免使用SELECT *​

使用SELECT *会返回所有列，即使你只需要其中几列。这不仅会增加数据传输的开销，还可能导致索引未被充分利用。

示例：

原始查询：

sql
SELECT *
FROM orders
WHERE customer_id = 123;

重写为指定列：

sql
SELECT order_id, order_date, total_amount
FROM orders
WHERE customer_id = 123;

解释： 只选择需要的列可以减少数据传输量，并提高查询性能。

3. 使用EXISTS替代IN​

在某些情况下，EXISTS比IN更高效，尤其是在子查询返回大量数据时。

示例：

原始查询（使用IN）：

sql
SELECT name
FROM employees
WHERE department_id IN (
  SELECT id
  FROM departments
  WHERE location = 'New York'
);

重写为EXISTS：

sql
SELECT e.name
FROM employees e
WHERE EXISTS (
  SELECT 1
  FROM departments d
  WHERE d.id = e.department_id
  AND d.location = 'New York'
);

解释： EXISTS在找到第一个匹配项后就会停止搜索，而IN需要处理整个子查询结果。

4. 合并多个查询​

如果多个查询的逻辑可以合并为一个查询，通常可以减少数据库的负载。

示例：

原始查询（多个查询）：

sql
SELECT COUNT(*)
FROM orders
WHERE status = 'Shipped';

SELECT COUNT(*)
FROM orders
WHERE status = 'Pending';

重写为单个查询：

sql
SELECT
  SUM(CASE WHEN status = 'Shipped' THEN 1 ELSE 0 END) AS shipped_count,
  SUM(CASE WHEN status = 'Pending' THEN 1 ELSE 0 END) AS pending_count
FROM orders;

解释： 合并查询可以减少数据库的访问次数，从而提升性能。

实际案例：优化复杂查询​

假设我们有一个电商数据库，包含以下表：

  • orders：订单表
  • customers：客户表
  • products：产品表

需求： 找出所有购买了“电子产品”类别产品的客户，并统计他们的订单总数。

原始查询：

sql
SELECT c.customer_id, c.name, COUNT(o.order_id) AS order_count
FROM customers c
JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id
WHERE o.product_id IN (
  SELECT p.product_id
  FROM products p
  WHERE p.category = 'Electronics'
)
GROUP BY c.customer_id, c.name;

重写后的查询：

sql
SELECT c.customer_id, c.name, COUNT(o.order_id) AS order_count
FROM customers c
JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id
JOIN products p ON o.product_id = p.product_id
WHERE p.category = 'Electronics'
GROUP BY c.customer_id, c.name;

解释： 通过将子查询重写为JOIN，查询变得更简洁且更高效。

总结​

SQL查询重写是优化查询性能和提升代码可读性的重要技能。通过掌握常见的重写技巧，如使用JOIN替代子查询、避免SELECT *、使用EXISTS替代IN等，你可以编写出更高效的SQL语句。

警告

在进行查询重写时，务必确保重写后的查询逻辑与原始查询一致，避免引入错误。

附加资源与练习​

练习：​

  1. 将以下查询重写为更高效的形式：

    sql
    SELECT *
    FROM employees
    WHERE salary > (
      SELECT AVG(salary)
      FROM employees
    );

  2. 尝试将以下查询合并为一个查询：

    sql
    SELECT COUNT(*)
    FROM orders
    WHERE status = 'Completed';

    SELECT COUNT(*)
    FROM orders
    WHERE status = 'Cancelled';

附加资源：​

通过不断练习和学习，你将逐渐掌握SQL查询重写的精髓，成为一名更高效的SQL开发者！