10年+SQL性能优化专家谈SQL等价改写核心思想

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本文根据 罗炳森 老师在 2020数据技术嘉年华 分享的主题《SQL等价改写核心思想》整理而成。

罗炳森：云和恩墨数据库架构师，10年+专职性能优化&SQL优化经验，5年SQL优化培训经验，累计为中国培养了2000多位DBA，1000多位ETL/BI/大数据开发人才。

SQL优化可不仅仅是：收集一下统计信息，创建一些索引，添加一些HINT，绑定一下执行计划。SQL优化还需要能够对SQL进行等价改写，SQL等价改写往往是SQL优化所有环节中最难的，不管数据库是Oracle，SQL SERVER，DB2，还是MySQL，PostGre SQL,Oceanbase，Hadoop Hive等，都离不开SQL等价改写。对于某些SQL，往往只有进行等价改写才能彻底优化。

 

本文主要议题：

 

 

本文分5部分，循序渐进为大家讲解SQL等价改写的核心思想及其方法和技巧。首先我们来学习数据库中表与表之间的关系：

 

 

对表与表之间关系有个大概印象之后，我们来看一个表与表之间是1：1关系的优化案例：

 

 

只需要对SQL代码稍做改动，SQL性能立马提升200多倍。如果不对SQL进行等价改写，想要优化这个SQL是不可能的。当然了你可能会说，我可以在业务上将a和b合并，这样不也达到了优化目的了吗？是的，这样是可以优化，但是这并不属于SQL层面的优化，而是业务重构，数据模型层面的优化了，本文的主题是SQL等价改写，而非数据模型层面。

 

现在我们来学习什么是半连接：

 

了解了半连接的概念之后，下面用两种方法将半连接改写为内连接：

 

半连接也可以改写为标量子查询(后面还会介绍什么是标量子查询)：

 

 

更神奇的是半连接还可以改写为反连接：

 

了解了半连接改写技巧之后，我们来看一个经典的半连接等价改写优化案例吧：

 

通过这个案例我们回顾了半连接的改写技巧，同时也加深了对SQL等价改写的认知。

下面我们来学习什么是反连接：

 

 

反连接等价改写一般只有两种方法(不像半连接等价改写方式很多)：

 

掌握了半连接，反连接等价改写之后，现在我们来学习标量子查询：

 

我们来学习标量子查询改写方法：

 

并不是所有的标量子查询都能改写为外连接：

 

 

标量子查询非等值关联改写要对主表访问2次：

现在我们来看一个比较难的标量子查询改写案例吧：

 

 

这个案例包含了半连接改写为内连接的知识，标量子查询改写为外连接的知识，以及标量子查询中没有聚合函数它属于1的关系的知识，可以这样说，如果你吃透了这个案例，那么你已经具备了一定的SQL等价改写能力了。

 

并不是所有的标量子查询都要被改写为外连接，有时候反而要将外连接改写为标量子查询。

现在，我们来看一个将外连接改写为标量子查询的案例吧：

 

 

掌握了标量子查询改写技巧之后，我们来学习本文最后一个知识点Filter：

 

 

网上有很多in,exists谁快谁慢的谬论，写这些文章的很多人是连SQL优化都没入门的，所以大家别去相信那些谬论。

 

 

简单的Filter改写：

 

 

复杂的Filter改写：

 

最后，我们来总结一下SQL等价改写：

 

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