SQL话语的解析过程(转)

SQL语句的解析过程(转)
customeridcityFISSAMadridFRNDOMadridKRLOSMadridMRPHSZion

创建一个Orders表，插入如下数据：

SELECT C.customerid, COUNT(O.orderid) AS numordersFROM dbo.Customers AS C  LEFT OUTER JOIN dbo.Orders AS O    ON C.customerid = O.customeridWHERE C.city = 'Madrid'GROUP BY C.customeridHAVING COUNT(O.orderid) 
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 3ORDER BY numorders
查询结果为：
customeridnumordersFISSA0FRNDO2
下面我们会详细的讲述sql是怎样计算出这个结果的：
?
FROM子句
??? FROM子句标识了需要查询的表，如果指定了表操作，会从左到右的处理，每一个基于一个或者两个表的表操作都会返回一个输出表。左边表的输出结果会作为下一个表操作的输入结果。例如，交表相关的操作有 (1-J1)笛卡尔积，(1-J2)ON过滤器，(1-J3)添加外部列。FROM句子生成虚拟表VT1。
Step 1-J1：执行笛卡尔积(CROSS JOIN)
??? 笛卡尔积会把左右两个表每一行所有可能的组合都列出来生成表VT1-J1，如果左表有m列，右表有n列，那么笛卡尔积之后生成的VT1-J1表将会有m×n列。
Step 1-J1这个步骤等价于执行：
C.customeridC.cityO.orderidO.customeridFISSAMadrid1FRNDOFISSAMadrid2FRNDOFISSAMadrid3KRLOSFISSAMadrid4KRLOSFISSAMadrid5KRLOSFISSAMadrid6MRPHSFISSAMadrid7NULLFRNDOMadrid1FRNDOFRNDOMadrid2FRNDOFRNDOMadrid3KRLOSFRNDOMadrid4KRLOSFRNDOMadrid5KRLOSFRNDOMadrid6MRPHSFRNDOMadrid7NULLKRLOSMadrid1FRNDOKRLOSMadrid2FRNDOKRLOSMadrid3KRLOSKRLOSMadrid4KRLOSKRLOSMadrid5KRLOSKRLOSMadrid6MRPHSKRLOSMadrid7NULLMRPHSZion1FRNDOMRPHSZion2FRNDOMRPHSZion3KRLOSMRPHSZion4KRLOSMRPHSZion5KRLOSMRPHSZion6MRPHSMRPHSZion7NULL
?
Step 1-J2：应用ON过滤，(JOIN 条件)
ON过滤条件是sql的三个过滤条件(ON,WHERE,HAVING)中最先执行的，ON过滤条件应用于前一步生成的虚拟表(VT1-J1)，满足ON过滤条件的行会被加入到虚拟表VT1-J2中。在应用了ON 过滤之后，生成的VT1-J2表如下所示：
C.customeridC.cityO.orderidO.customeridFRNDOMadrid1FRNDOFRNDOMadrid2FRNDOKRLOSMadrid3KRLOSKRLOSMadrid4KRLOSKRLOSMadrid5KRLOSMRPHSZion6MRPHS
?
Step 1-J3：添加外部列
??? 这个步骤只会出现在使用了外连接的情况。对于外连接(LEFT,RIGHT, or FULL)，你可以标记一个或者两个表作为保留表。作为保留表意味着你希望这个表里面的所有列都被返回，即使它里面的数据不满足ON子句的过滤条件。LEFT OUTER JOIN 把左边的表标记为保留表，RIGHTOUTER JOIN把右边的表作为保留表，FULL OUTER JOIN把两个表都标记为保留表.Step 1-J3为根据VT1-J2中的虚拟表，添加了保留表中不满足ON 条件的列，在未保留表中没有对应的列，因此标记为NULL。这个过程生成了虚拟表VT1-J3。
C.customeridC.cityO.orderidO.customeridFISSAMadridNULLNULLFRNDOMadrid1FRNDOFRNDOMadrid2FRNDOKRLOSMadrid3KRLOSKRLOSMadrid4KRLOSKRLOSMadrid5KRLOSMRPHSZion6MRPHS
如果FROM子句中有多个表操作运算，sql会按照从左到右的顺序处理，左边生成的临时表结果作为右边表的输入表。
Step 2 WHERE 子句
WHERE过滤被应用到前一步生成的临时表中，根据WHERE过滤条件生成临时表VT2。
注意：由于数据现在还没有被分组，因此现在你不能使用聚合运算-例如：你不能使用这样的句子 WHERE orderdate = MAX(orderdate)。另外你也不能使用SELECT子句中创建的变量别名，因为现在还没有处理SELECT子句-例如你不能写这样的句子：SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear . . . WHERE orderyear > 2008.
应用这个过滤
C.customeridC.cityO.orderidO.customeridFISSAMadridNULLNULLFRNDOMadrid1FRNDOFRNDOMadrid2FRNDOKRLOSMadrid3KRLOSKRLOSMadrid4KRLOSKRLOSMadrid5KRLOS
??? 在这个例子中，你需要在ON子句中使用ON C.customerid = O.customerid过滤，没有订单的客户在1-J2这一步中被过滤掉，但是在1-J3这一步中作为外部列又被加回来。但是，由于你只想返回来自Madrid的客户，因此你需要在WHERE子句中过滤城市（WHERE C.city = ‘Madrid’)，如果你放在ON过滤中，不属于Madrid的客户在添加外部列中会被添加回来。
关于ON 和 WHERE 的区别需要在这里说明一下，ON 和WHERE 的主要区别在于 ON 实在添加外部列之前进行过滤，WHERE 是在之后。ON过滤掉的列会在1-J3中添加回来。如果你不需要添加外部列，那么这两个过滤是相同的。
Step 3 GROUP BY子句
??? 这个子句会把前一步中生成的临时表中的数据进行分组，每一行都会分到并且只分到一个组里，生成虚拟表VT3。VT3表中包含了VT2表中所有的数据，和分组标识符。
这是生成的临时表VT3的内容如下：
Groups?
C.customeridC.customeridC.cityO.orderidO.customeridFISSAFISSAMadrid??? NULLNULLFRNDOFRNDOMadrid1FRNDOFRNDOMadrid2FRNDO?KRLOSMadrid3KRLOSKRLOSKRLOSMadrid4KRLOS?KRLOSMadrid5KRLOS
??? sql最终返回的结果中，每一个分组必须只能返回一行(除非被过滤掉)，因此当一个sql语句中使用了GROUP BY时，在GROUP BY后面处理的子句，如SELECT，HAVING子句等，只能使用出现在GROUP BY后面的列，对于没有出现GROUP BY后面的列必须使用聚合函数(如 MAX ,MIN,COUNT,AVG等)，保证每一个GROUP只返回一行。
Step 4 HAVING子句
??? HAVING子句用来过滤前一步生成的临时表，并且只作用于分组后的数据，满足HAVING条件的GROUP被添加到虚拟表VT4中。
当应用了这个过滤：
Groups?
C.customeridC.customeridC.cityO.orderidO.customeridFISSAFISSAMadrid??? NULLNULLFRNDOFRNDOMadrid1FRNDO?FRNDOMadrid2FRNDO
需要注意的一点是，这里面使用的是COUNT(O.orderid)，而不是COUNT(*)，由于这个查询中添加了外部列，COUNT方法会忽略NULL的列，导致出现了你不想要的结果。
Step 5 SELECT 子句
??? 尽管出现在sql语句的最前面，SELECT在第五步的时候才被处理，SELECT子句返回的表会最终返回给调用者。这个子句包含三个子阶段：(5-1)计算表达式，(5-2) 处理DISTINCT，(5-3)应用TOP过滤。
Step 5-1 计算表达式
??? SELECT子句中的表达式可以返回或者操作前一步表中返回的基本列。如果这个sql语句是一个聚合查询，在Step 3之后，你只能使用GROUP BY中的列，对不属于GROUP集合中的列必须使用聚合运算。不属于FROM表中基本列的必须为其起一个别名，如YEAR(orderdate) AS orderyear。
注意：在SELECT子句中创建的别名，不能在之前的Step中使用，即使在SELECT子句中也不能。原因是sql的很多操作是同时操作(all at once operation)，至于什么是all-at-once operation这里就不再介绍了。因此，SELECT子句中创建的别名只能在后面的子句中使用，如ORDER BY。例如：SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear . . . ORDER BY orderyear。
在这个例子中：
C.customeridnumordersFIFSSA0FRNDO2
Step 5-2:应用DISTINCT子句
??? 如果sql语句中使用了DISTINCT，sql会把重复列去掉，生成虚拟表VT5-2。
Step 5-3:应用TOP选项
??? TOP选项是T-SQL提供的一个功能，用来表示显示多少行。基于ORDER BY子句定义的顺序，指定个数的列会被查询出来。这个过程生成虚拟表VT5-3。
??? 正如上文提到的，这一步依赖于ORDER BY定义的顺序来决定哪些列应该显示在前面。如果你没有指定结果的ORDER BY顺序，也没有使用WITH TIES子句?，每一次的返回结果可能会不一致。
??? 在我们的例子中，Step 5-3被省略了，因为我们没有使用TOP关键字。
Step 6：ORDER BY子句
??? 前一步返回的虚拟表在这一步被排序，根据ORDER BY子句指定的顺序，返回游标VC6。ORDER BY子句也是唯一一个可以使用SELECT子句创建的别名的地方。
注意:这一步和之前不同的地方在于，这一步返回的结果是一个游标，而不是表。sql是基于集合理论的，一个集合没有对他的行定义顺序，它只是一个成员的逻辑集合，因此成员的顺序并不重要。带有ORDER BY子句的sql返回一个按照特定序列组织每一行的对象。ANSI 把这样的一个对象叫游标。理解这一点对你了解sql很重要。
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上面的步骤如图所示:
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??? 本书中主要内容是参照 Inside Microsoft SQL Server 2008:T-SQL Query，中的内容，大家如果想深入了解sql查询相关的知识，可以找这本书看看，我这有英文原版的pdf，需要的可以找我要。