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MySQL高级讲座篇之：`UNION`与`UNION ALL`：合并结果集的性能考量。

各位观众老爷，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊MySQL里一对让人又爱又恨的兄弟：UNION和UNION ALL。它们的功能很简单，就是把多个SELECT语句的结果合并在一起，但是背后隐藏的性能考量，却能让你在优化SQL的道路上少走不少弯路。

开场白：SQL界的“合体术”

想象一下，你手头有几个SELECT语句，每个语句都能查出一些数据，你想把这些数据合并成一个完整的结果集，就像七龙珠里的孙悟空和贝吉塔合体一样，UNION和UNION ALL就是SQL里的“合体术”。

UNION：精益求精的合并

UNION的作用是将多个SELECT语句的结果合并成一个结果集，并且会去除重复的行。它的语法很简单：

SELECT column1, column2 FROM table1
UNION
SELECT column1, column2 FROM table2;

注意，使用UNION的时候，几个SELECT语句必须满足以下条件：

  • 列的数量必须相同：每个SELECT语句选择的列数必须一样。
  • 对应列的数据类型必须兼容：对应位置的列的数据类型必须能够进行隐式转换，比如一个列是INT，另一个列是BIGINT，或者一个列是VARCHAR，另一个列是TEXT。
  • 列的顺序没有要求：列的顺序不影响结果，只要保证对应位置的列数据类型兼容即可。

举个例子，假设我们有两张表：customers 和 inactive_customers，分别存储活跃客户和非活跃客户的信息，它们都有id和name字段：

-- 创建 customers 表
CREATE TABLE customers (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255)
);

-- 插入一些数据
INSERT INTO customers (id, name) VALUES
(1, 'Alice'),
(2, 'Bob'),
(3, 'Charlie');

-- 创建 inactive_customers 表
CREATE TABLE inactive_customers (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255)
);

-- 插入一些数据
INSERT INTO inactive_customers (id, name) VALUES
(4, 'David'),
(5, 'Eve'),
(1, 'Alice'); -- 注意这里有个重复的 Alice

现在，如果我们想把所有客户的信息合并到一个结果集里，可以使用UNION：

SELECT id, name FROM customers
UNION
SELECT id, name FROM inactive_customers;

执行结果会是：

id name
1 Alice
2 Bob
3 Charlie
4 David
5 Eve

可以看到，UNION自动去除了重复的行，只保留了一个Alice。

UNION ALL：简单粗暴的合并

UNION ALL和UNION类似，也是将多个SELECT语句的结果合并成一个结果集，但是它不会去除重复的行。它的语法和UNION一样：

SELECT column1, column2 FROM table1
UNION ALL
SELECT column1, column2 FROM table2;

使用UNION ALL的条件和UNION相同，这里不再赘述。

还是上面的例子，如果我们使用UNION ALL来合并两个表的数据：

SELECT id, name FROM customers
UNION ALL
SELECT id, name FROM inactive_customers;

执行结果会是：

id name
1 Alice
2 Bob
3 Charlie
4 David
5 Eve
1 Alice

可以看到，UNION ALL保留了所有的行，包括重复的Alice。

性能考量：谁更快？

既然UNION和UNION ALL都能合并结果集，那么哪个更快呢？答案是：通常情况下，UNION ALL更快。

为什么？因为UNION需要去除重复的行，这需要对结果集进行排序和比较，而UNION ALL不需要，它只是简单地将结果集拼接在一起。

我们可以用一个简单的例子来验证一下：

-- 创建一个大表
CREATE TABLE large_table (
    id INT PRIMARY KEY,
    value VARCHAR(255)
);

-- 插入 100000 行数据
INSERT INTO large_table (id, value)
SELECT i, 'value' FROM (SELECT @i := @i + 1 AS i FROM (SELECT 0 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5 UNION ALL SELECT 6 UNION ALL SELECT 7 UNION ALL SELECT 8 UNION ALL SELECT 9) a, (SELECT 0 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5 UNION ALL SELECT 6 UNION ALL SELECT 7 UNION ALL SELECT 8 UNION ALL SELECT 9) b, (SELECT 0 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5 UNION ALL SELECT 6 UNION ALL SELECT 7 UNION ALL SELECT 8 UNION ALL SELECT 9) c, (SELECT 0 UNION ALL SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5 UNION ALL SELECT 6 UNION ALL SELECT 7 UNION ALL SELECT 8 UNION ALL SELECT 9) d, (SELECT @i := -1) e) f WHERE i < 100000;

-- 使用 UNION
SELECT id, value FROM large_table WHERE id < 50000
UNION
SELECT id, value FROM large_table WHERE id > 50000 AND id < 60000;

-- 使用 UNION ALL
SELECT id, value FROM large_table WHERE id < 50000
UNION ALL
SELECT id, value FROM large_table WHERE id > 50000 AND id < 60000;

你可以用EXPLAIN命令来查看这两个SQL语句的执行计划，你会发现UNION语句通常会包含一个Using temporary; Using filesort的提示，这意味着MySQL需要使用临时表和文件排序来去除重复的行，这会消耗大量的资源。

什么时候用 UNION，什么时候用 UNION ALL？

既然UNION ALL更快，那么是不是应该永远使用UNION ALL呢？当然不是。关键在于你是否需要去除重复的行。

  • 如果你的业务逻辑需要去除重复的行，那么必须使用UNION。 比如，你想统计所有客户的数量，但是有些客户可能既在活跃客户表里，又在非活跃客户表里，这时就需要使用UNION来去除重复的客户。

  • 如果你的业务逻辑不需要去除重复的行，或者你可以保证没有重复的行，那么应该使用UNION ALL。 比如，你想将不同来源的数据合并到一个报表里，而每个来源的数据都已经去重，这时就可以使用UNION ALL来提高性能。

优化技巧：避免不必要的去重

有时候，我们可以通过一些技巧来避免使用UNION，从而提高性能。

  • 使用WHERE子句来避免重复：如果可以通过WHERE子句来保证没有重复的行，那么就可以使用UNION ALL。比如，上面的例子中，我们可以修改SQL语句如下：
SELECT id, name FROM customers WHERE id NOT IN (SELECT id FROM inactive_customers)
UNION ALL
SELECT id, name FROM inactive_customers;

这个SQL语句先从customers表中选择不在inactive_customers表中的客户，然后再将inactive_customers表中的所有客户合并在一起，这样就可以保证没有重复的客户，从而可以使用UNION ALL。

  • 在子查询中去重：如果无法通过WHERE子句来避免重复，可以在子查询中先去重，然后再使用UNION ALL。比如：
SELECT id, name FROM (SELECT DISTINCT id, name FROM customers) AS a
UNION ALL
SELECT id, name FROM (SELECT DISTINCT id, name FROM inactive_customers) AS b;

这个SQL语句先在子查询中分别对customers表和inactive_customers表进行去重，然后再使用UNION ALL将结果合并在一起。

真实案例分析：电商网站的商品搜索

假设你正在为一个电商网站开发商品搜索功能，网站有多个商品类别，每个类别的数据存储在不同的表中，比如electronics、clothing、books等等。

用户在搜索商品时，可能需要搜索所有类别，这时就需要将多个表的数据合并在一起。如果用户输入的关键词比较宽泛，可能会导致很多重复的商品，这时就需要使用UNION来去除重复的商品。

但是，如果用户输入的关键词比较精确，可以保证每个类别中最多只有一个匹配的商品，那么就可以使用UNION ALL来提高性能。

代码示例：

-- 假设用户搜索关键词是 "iPhone"
-- 使用 UNION
SELECT id, name, price FROM electronics WHERE name LIKE '%iPhone%'
UNION
SELECT id, name, price FROM clothing WHERE name LIKE '%iPhone%'
UNION
SELECT id, name, price FROM books WHERE name LIKE '%iPhone%';

-- 假设用户搜索关键词是 "红色连衣裙"
-- 使用 UNION ALL (假设每个类别最多只有一个匹配的商品)
SELECT id, name, price FROM electronics WHERE name LIKE '%红色连衣裙%'
UNION ALL
SELECT id, name, price FROM clothing WHERE name LIKE '%红色连衣裙%'
UNION ALL
SELECT id, name, price FROM books WHERE name LIKE '%红色连衣裙%';

总结：选择合适的“合体术”

UNION和UNION ALL都是非常有用的SQL语句，可以帮助我们将多个SELECT语句的结果合并在一起。但是，在选择使用哪个语句时，需要仔细考虑业务逻辑和性能需求。

  • 如果需要去除重复的行，必须使用UNION。
  • 如果不需要去除重复的行，或者可以保证没有重复的行，应该使用UNION ALL。
  • 可以通过WHERE子句或者子查询来避免不必要的去重，从而提高性能。

记住，优化SQL是一个持续的过程，需要不断地学习和实践。希望今天的讲座能对你有所帮助。下次再见！

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