详解一条SQL语句的执行过程

葆宁

发布于 2019-04-19 11:05:07

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发布于 2019-04-19 11:05:07

文章被收录于专栏：FREE SOLO

SQL是一套标准，全称结构化查询语言，是用来完成和数据库之间的通信的编程语言，SQL语言是脚本语言，直接运行在数据库上。同时，SQL语句与数据在数据库上的存储方式无关，只是不同的数据库对于同一条SQL语句的底层实现不同罢了，但结果相同。

一般情况下，大部分SQL语句在不同的数据库上是通用的，但我们知道每个数据库都有自己独有的特性，像在MySql数据库中，可以使用substr(取字符串)，trim(去空格)，ifnull(空值处理函数)，还可以使用limit语句对数据库表进行截取，但这些都是oracle数据库没有的。（类比接口实现类中，实现类独有的方法，而接口中没有的） mysql数据库是一款关系型数据库，所谓关系型数据库就是以二维表的形式存储数据，使用行和列方便我们对数据的增删改查。

首先，创建一张student表，字段有自增主键id，学生姓名name，学科subject，成绩grade

建表语句：

DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE `student` (
  `id` INT(5) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(10) DEFAULT NULL,
  `subject` VARCHAR(10) DEFAULT NULL,
  `grade` DOUBLE(4,1) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=40 DEFAULT CHARSET=utf8;

初始化语句：

INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('aom','语文',88);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('aom','数学',99);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('aom','外语',55);

INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('jack','语文',67);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('jack','数学',44);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('jack','外语',55);

INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('susan','语文',56);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('susan','数学',35);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('susan','外语',77);

INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('alice','语文',88);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('alice','数学',77);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('alice','外语',100);

INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('rajo','语文',33);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('rajo','数学',55);
INSERT INTO student(`name`,`subject`,grade)VALUES('rajo','外语',55);

现在针对这张student表中的数据提出一个问题：要求查询出挂科数目多于两门（包含两门）的前两名学生的姓名，如果挂科数目相同按学生姓名升序排列。

下面是这条查询的sql语句:

SELECT `name`,COUNT(`name`) AS num FROM student WHERE grade < 60 GROUP BY `name` HAVING num >= 2 ORDER BY num DESC,`name` ASC LIMIT 0,2;

1，一条查询的sql语句先执行的是 FROM student 负责把数据库的表文件加载到内存中去，如图1.0中所示。（mysql数据库在计算机上也是一个进程，cpu会给该进程分配一块内存空间，在计算机‘服务’中可以看到，该进程的状态）

2，WHERE grade < 60，会把（图1.0）所示表中的数据进行过滤，取出符合条件的记录行，生成一张临时表，如下图所示。

3，GROUP BY name会把图（1.3）的临时表切分成若干临时表，我们用下图来表示内存中这个切分的过程。

4，SELECT 的执行读取规则分为sql语句中有无GROUP BY两种情况。

（1）当没有GROUP BY时，SELECT 会根据后面的字段名称对内存中的一张临时表整列读取。

（2）当查询sql中有GROUP BY时，会对内存中的若干临时表分别执行SELECT，而且只取各临时表中的第一条记录，然后再形成新的临时表。这就决定了查询sql使用GROUP BY的场景下，SELECT后面跟的一般是参与分组的字段和聚合函数，否则查询出的数据要是情况而定。另外聚合函数中的字段可以是表中的任意字段，需要注意的是聚合函数会自动忽略空值。

我们还是以本例中的查询sql来分析，现在内存中有四张被GROUP BY name切分成的临时表，我们分别取名为 tempTable1,tempTable2,tempTable3,tempTable4分别对应图（1.4)、图（1.5)、图（1.6)，图（1.7)下面写四条"伪SQL"来说明这个查询过程。

5，HAVING num >= 2对上图所示临时表中的数据再次过滤，与WHERE语句不同的是HAVING 用在GROUP BY之后，WHERE是对FROM student从数据库表文件加载到内存中的原生数据过滤，而HAVING 是对SELECT 语句执行之后的临时表中的数据过滤，所以说column AS otherName ,otherName这样的字段在WHERE后不能使用，但在HAVING 后可以使用。但HAVING的后使用的字段只能是SELECT 后的字段，SELECT后没有的字段HAVING之后不能使用。HAVING num >= 2语句执行之后生成一张临时表，如下：