MYSQL子查询和嵌套查询优化实例解析

什么是子查询和嵌套查询

子查询指的是一个查询语句中包含了另一个查询语句，而被包含的查询语句就称为子查询，主查询则被称为外层查询。子查询可以包含在where子句、select语句中和from子句等位置，用于过滤或计算数据。

嵌套查询则是指子查询与主查询嵌套在一起的查询语句，嵌套查询需要在子查询中使用主查询返回的数据，所以通常需要用到别名，避免出现同名数据。

如何优化子查询和嵌套查询

1. 使用连接查询替代子查询和嵌套查询。

在处理一些复杂查询的时候，子查询和嵌套查询通常需要多次扫描表格，这样会严重影响到查询效率。为了避免这个问题，我们可以使用连接查询来替代子查询和嵌套查询。

例如下面这个例子：

SELECT *
FROM students
WHERE grade=(SELECT MAX(grade) FROM students);

可以改成连接查询的形式：

SELECT s1.*
FROM students s1
JOIN (SELECT MAX(grade) AS max_grade FROM students) s2
ON s1.grade=s2.max_grade;

1. 使用临时表替代子查询和嵌套查询。

在使用子查询和嵌套查询的时候，查询语句会多次扫描表格，会影响查询效率。为了避免这种情况，我们可以使用临时表来替代子查询和嵌套查询。

例如下面这个例子：

SELECT *
FROM students
WHERE grade=(SELECT MAX(grade) FROM students);

可以改成使用临时表来实现：

CREATE TEMPORARY TABLE max_grade_table (
    max_grade INT
);

INSERT INTO max_grade_table (max_grade)
SELECT MAX(grade)
FROM students;

SELECT *
FROM students
WHERE grade=(SELECT max_grade FROM max_grade_table);

使用临时表的方式，可以将子查询和嵌套查询的计算结果只计算一次，避免反复扫描表格，提升查询效率。

示例介绍

示例1：优化简单子查询

假设我们有一个名为employees的表，记录了员工的信息，包括员工id和其所属的部门。我们需要查询每个部门中薪资最高的员工，可以使用以下语句实现：

SELECT e.*
FROM employees e
WHERE e.salary=(
    SELECT MAX(salary) FROM employees WHERE department_id=e.department_id
);

这种写法可以实现需求，但效率较低。为了提高效率，可以使用连接查询替代子查询，如下所示：

SELECT e1.*
FROM employees e1
JOIN (
    SELECT department_id, MAX(salary) AS max_salary
    FROM employees
    GROUP BY department_id
) e2
ON e1.department_id=e2.department_id AND e1.salary=e2.max_salary;

这种写法只需要对employees表进行一次查询，查询效率更高。

示例2：优化复杂嵌套查询

假设我们有一个名为orders的表，记录了客户下的订单信息，包括订单id、订单金额和订单所属的客户id。我们需要查询每个客户的订单金额总和以及订单数，以及所有客户的平均订单金额和平均订单数。可以使用以下语句实现：

SELECT 
    customer_id, 
    COUNT(order_id) AS order_count, 
    SUM(amount) AS total_amount
FROM orders
GROUP BY customer_id
UNION ALL
SELECT 
    NULL, 
    COUNT(order_id) / COUNT(DISTINCT customer_id) AS avg_order_count, 
    SUM(amount) / COUNT(DISTINCT customer_id) AS avg_amount
FROM orders;

这种写法可以实现需求，但复杂度较高。为了提高效率，可以使用临时表来替代子查询和嵌套查询，如下所示：

CREATE TEMPORARY TABLE customer_orders (
    customer_id INT,
    order_count INT,
    total_amount DECIMAL(10,2)
);

INSERT INTO customer_orders (customer_id, order_count, total_amount)
SELECT 
    customer_id, 
    COUNT(order_id), 
    SUM(amount)
FROM orders
GROUP BY customer_id;

SELECT 
    customer_id, 
    order_count, 
    total_amount
FROM customer_orders
UNION ALL
SELECT 
    NULL, 
    SUM(order_count) / COUNT(DISTINCT customer_id) AS avg_order_count, 
    SUM(total_amount) / COUNT(DISTINCT customer_id) AS avg_amount
FROM customer_orders;

这种写法只需要对orders表进行一次查询，查询效率更高。