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在 SQL 查詢中，查詢的執行順序并不是按照語句中編寫的順序執行的，實際上，SQL 的執行順序是由數據庫查詢優化器決定的。理解 SQL 查詢的執行順序對調優查詢性能非常重要，特別是在涉及復雜查詢時。

1. SQL 查詢執行的順序

雖然 SQL 查詢語句看起來是從上到下逐步執行的，但數據庫會根據內部的執行計劃重新安排各個部分的執行順序。標準的 SQL 執行順序如下：

1. FROM: 從數據源（表、視圖或連接）中檢索數據。

2. ON: 對連接條件進行過濾（如果使用了連接操作，如 JOIN）。

3. JOIN: 執行連接操作，合并不同的數據集。

4. WHERE: 對數據應用過濾條件，排除不符合條件的行。

5. GROUP BY: 對數據進行分組。

6. HAVING: 對分組后的數據應用過濾條件。

7. SELECT: 選擇并返回列，確定需要查詢的字段。

8. DISTINCT: 去除重復的行。

9. ORDER BY: 對結果進行排序。

10. LIMIT / OFFSET: 限制返回的結果集大小或偏移量。

注意：SELECT 語句是在查詢的最后階段執行的，它是結果集返回給用戶的那一部分。但數據庫通常會先執行數據檢索、過濾、分組等操作，再進行選擇列和去重的操作。

2. 執行順序分析

讓我們通過一個具體的例子來詳細分析 SQL 查詢的執行順序。

假設我們有以下 SQL 查詢：

SELECT customer_id, COUNT(order_id)
FROM orders
JOIN customers ON orders.customer_id = customers.customer_id
WHERE order_date > '2024-01-01'
GROUP BY customer_id
HAVING COUNT(order_id) > 5
ORDER BY COUNT(order_id) DESC
LIMIT 10;

執行步驟：

1. FROM:

• 選擇 orders 表和 customers 表，確定數據源。

• 如果查詢涉及到多個表（如 JOIN），數據庫會首先確定哪些表和數據源需要被讀取。

2. JOIN:

• 執行 JOIN 操作，合并 orders 和 customers 表。這里會按照 orders.customer_id = customers.customer_id 的條件進行連接。

3. ON:

• 在連接操作中，會根據 ON 子句指定的連接條件，過濾出符合條件的行。

• 此步驟實際上會應用連接的條件，決定哪些行應該被連接。

4. WHERE:

• 應用 WHERE 子句的過濾條件。這里是 order_date > '2024-01-01'，它會過濾出滿足條件的行。注意，WHERE 是過濾行的步驟，作用于連接后的數據集。

5. GROUP BY:

• 將符合條件的結果按 customer_id 分組。GROUP BY 會根據指定的列（此處為 customer_id）對數據進行聚合。

6. HAVING:

• 對 GROUP BY 后的分組數據應用過濾條件。HAVING COUNT(order_id) > 5 會保留那些訂單數大于 5 的客戶分組。HAVING 主要用于過濾聚合后的數據，WHERE 是用于過濾原始數據的。

7. SELECT:

• 執行 SELECT 子句，決定從每個分組中提取哪些列。此時，customer_id 和聚合函數 COUNT(order_id) 會被選擇并返回。

8. DISTINCT (如果存在):

• 如果查詢包含 DISTINCT 關鍵字，它將在這一階段去除重復的行。

9. ORDER BY:

• 對結果進行排序。ORDER BY COUNT(order_id) DESC 會根據訂單數降序排序返回結果。

10. LIMIT / OFFSET:

• 最后，應用 LIMIT 和 OFFSET 子句，限制返回結果的數量或偏移量。LIMIT 10 表示只返回前 10 條記錄。

3. 為什么 SELECT 是最后執行的？

理解 SELECT 作為最后執行的操作，需要從 SQL 查詢的優化角度考慮。SQL 查詢的設計本意是讓數據庫引擎從底層開始處理數據（即從數據源提取數據、連接、過濾），直到用戶需要的最終結果，這時才是數據選擇的階段。

以下是具體的原因：

• 數據檢索與過濾優先：執行計劃從底層表中檢索數據，并根據查詢條件（WHERE）和連接條件（JOIN）過濾數據。如果在這時就進行 SELECT，將會浪費資源提取不必要的字段。

• 聚合與分組優先：在執行 SELECT 之前，數據庫需要先進行數據的分組（GROUP BY），然后根據分組的結果應用聚合函數（如 COUNT()、SUM()、AVG() 等）。只有在分組和聚合之后，才能知道哪些列需要被選取，并根據這些結果生成最終的輸出。

• 排序與限制：數據庫通常會在生成了滿足查詢條件的完整結果集后，才進行排序（ORDER BY）和限制（LIMIT）操作。如果早早執行 SELECT，排序和去重可能會浪費資源。

4. 執行順序的示例：

假設你有以下查詢：

SELECT product_id, COUNT(order_id)
FROM orders
JOIN products ON orders.product_id = products.product_id
WHERE order_date > '2023-01-01'
GROUP BY product_id
HAVING COUNT(order_id) > 10
ORDER BY COUNT(order_id) DESC;

執行步驟（按順序）：

1. FROM: 從 orders 和 products 表中獲取數據。

2. JOIN: 將 orders 表和 products 表連接起來，條件是 orders.product_id = products.product_id。

3. WHERE: 過濾出 order_date > '2023-01-01' 的記錄。

4. GROUP BY: 按 product_id 對結果進行分組。

5. HAVING: 保留那些 COUNT(order_id) > 10 的產品。

6. SELECT: 返回 product_id 和計算的 COUNT(order_id)。

7. ORDER BY: 按照訂單數降序排列結果。

8. LIMIT (如果有的話): 限制返回的行數。

5. 總結

• SQL 查詢的執行順序從邏輯上與我們編寫查詢時的順序不同，SQL 引擎會根據執行計劃優化查詢。

• SELECT 是在查詢的最后執行的，原因是查詢執行計劃需要先完成數據檢索、連接、過濾、分組等操作，然后再根據需要選擇和輸出列。

• SELECT 作為最后步驟是為了確保只有在完成所有計算和過濾后，數據庫才會提取最終所需的列，從而避免無謂的計算和資源浪費。

理解 SQL 查詢的執行順序是優化 SQL 查詢性能和調試復雜查詢的重要基礎。

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