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MySQL编程进阶之：`UNION`和`UNION ALL`的性能对比与适用场景。

各位代码界的英雄们，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们聊聊MySQL里一对相爱相杀的兄弟：UNION和UNION ALL。它们都是用来合并查询结果的，但一个去重，一个不去重，这一字之差，背后可是大有乾坤。今天咱们就扒一扒它们的底裤，看看在不同的场景下，谁才是真正的效率之王。

开场白：一场关于“合并同类项”的讨论

话说咱们程序员每天都在跟数据打交道，数据多了，有时候就需要把来自不同地方的数据合并起来。比如说，你可能需要把不同分公司的销售数据汇总到一起，或者把不同类型的用户数据合并成一个报表。这时候，UNION和UNION ALL就派上用场了。

第一幕：UNION和UNION ALL的基本用法

先来复习一下基本操作，免得有小伙伴掉队了。假设我们有两张表：employees和former_employees，分别记录了在职员工和离职员工的信息。

-- 创建 employees 表
CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255),
    department VARCHAR(255),
    salary DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入一些数据
INSERT INTO employees (name, department, salary) VALUES
('Alice', 'Sales', 60000.00),
('Bob', 'Engineering', 80000.00),
('Charlie', 'Sales', 65000.00),
('David', 'Marketing', 70000.00),
('Eve', 'Engineering', 85000.00);

-- 创建 former_employees 表
CREATE TABLE former_employees (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255),
    department VARCHAR(255),
    salary DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入一些数据，其中包含与 employees 表重复的数据
INSERT INTO former_employees (name, department, salary) VALUES
('Alice', 'Sales', 60000.00), -- 重复数据
('Frank', 'HR', 55000.00),
('Grace', 'Finance', 75000.00);

现在，我们要把这两张表的数据合并到一起，展示所有员工的信息（包括在职和离职的）。

  • 使用UNION：
SELECT name, department, salary FROM employees
UNION
SELECT name, department, salary FROM former_employees;

UNION会先合并所有结果，然后去除重复的行。

  • 使用UNION ALL：
SELECT name, department, salary FROM employees
UNION ALL
SELECT name, department, salary FROM former_employees;

UNION ALL则简单粗暴，直接把所有结果拼接在一起，不会去除重复的行。

第二幕：性能对比：谁更快？

关键来了，UNION和UNION ALL最大的区别就在于是否去重。这个去重操作，可是会影响性能的。

操作 是否去重 性能影响
UNION 是 较慢，需要排序和去重
UNION ALL 否 较快，直接合并

为什么UNION会更慢呢？因为它需要做以下两件事：

  1. 排序： 为了方便去重，UNION需要对所有结果进行排序。
  2. 去重： 排序之后，才能比较相邻的行，去除重复的行。

而UNION ALL则省去了这两个步骤，直接把结果拼接在一起，所以速度更快。

敲黑板！重点来了： 在绝大多数情况下，UNION ALL的性能都要优于UNION。

第三幕：适用场景：什么时候该用谁？

既然UNION ALL性能更好，那是不是就意味着UNION可以退休了呢？当然不是！它们各有各的适用场景。

  • 当需要去除重复数据时，必须使用UNION。 比如，你需要统计所有曾经在公司工作过的员工数量，并且要确保每个人只被统计一次。
SELECT COUNT(DISTINCT name) AS total_employees
FROM (
    SELECT name FROM employees
    UNION
    SELECT name FROM former_employees
) AS all_employees;
  • 当确定不需要去重，或者数据本身就不存在重复时，应该使用UNION ALL。 比如，你需要把不同分公司的订单数据合并到一起，然后进行统计分析。如果每个订单都有唯一的ID，那么就不需要去重，使用UNION ALL可以提高查询效率。
SELECT order_date, SUM(amount) AS total_amount
FROM (
    SELECT order_date, amount FROM branch_a_orders
    UNION ALL
    SELECT order_date, amount FROM branch_b_orders
    UNION ALL
    SELECT order_date, amount FROM branch_c_orders
) AS all_orders
GROUP BY order_date;

第四幕：更深入的性能分析：EXPLAIN 告诉你真相

光说不练假把式，咱们用EXPLAIN来分析一下UNION和UNION ALL的执行计划，看看它们到底在干什么。

EXPLAIN SELECT name, department, salary FROM employees
UNION
SELECT name, department, salary FROM former_employees;

EXPLAIN SELECT name, department, salary FROM employees
UNION ALL
SELECT name, department, salary FROM former_employees;

通过观察EXPLAIN的结果，你会发现：

  • 使用UNION时，MySQL可能会使用UNION RESULT操作，并且可能会涉及到Using temporary和Using filesort，这意味着需要创建临时表和进行文件排序，这些操作都会影响性能。
  • 使用UNION ALL时，通常只会简单地扫描各个表，然后把结果合并在一起，效率更高。

第五幕：优化技巧：让 UNION 更快一点

虽然UNION ALL通常更快，但有些时候，我们确实需要使用UNION来去重。在这种情况下，我们可以尝试一些优化技巧，来提高UNION的性能。

  1. 确保子查询的结果集尽可能小。 减少需要排序和去重的数据量，可以显著提高UNION的性能。
  2. 在子查询中使用DISTINCT。 如果你知道某个子查询的结果集中可能存在重复数据，可以在子查询中使用DISTINCT来提前去重，减少UNION的压力。
SELECT name, department, salary FROM employees
UNION
SELECT DISTINCT name, department, salary FROM former_employees;
  1. 使用索引。 合理的索引可以提高子查询的查询效率，从而间接提高UNION的性能。
  2. 考虑使用临时表。 在某些复杂的情况下，可以先把各个子查询的结果保存到临时表中，然后再对临时表进行UNION操作。

第六幕：一个真实的案例分析

假设我们有一个在线商城，需要统计所有用户的订单总数，包括已完成的订单和未完成的订单。订单信息分别存储在completed_orders和pending_orders两张表中。

  • 错误的写法：
SELECT COUNT(*) AS total_orders
FROM (
    SELECT order_id FROM completed_orders
    UNION
    SELECT order_id FROM pending_orders
) AS all_orders;

这种写法的问题在于，UNION会去重，但实际上order_id本身就是唯一的，不需要去重。

  • 正确的写法：
SELECT COUNT(*) AS total_orders
FROM (
    SELECT order_id FROM completed_orders
    UNION ALL
    SELECT order_id FROM pending_orders
) AS all_orders;

这种写法避免了不必要的去重操作，提高了查询效率。

第七幕：总结与建议

  • UNION和UNION ALL都是用于合并查询结果的，但UNION会去重，UNION ALL不会去重。
  • 在绝大多数情况下，UNION ALL的性能都要优于UNION。
  • 当需要去除重复数据时，必须使用UNION。
  • 当确定不需要去重，或者数据本身就不存在重复时，应该使用UNION ALL。
  • 使用EXPLAIN分析查询计划，可以帮助你了解UNION和UNION ALL的性能差异。
  • 合理使用索引、优化子查询、使用临时表等技巧，可以提高UNION的性能。

最后：选择的艺术

UNION和UNION ALL就像是厨房里的两把刀，一把锋利无比，一把朴实耐用。选择哪一把，取决于你要做什么菜。理解它们的特性，选择最适合的工具，才能写出高效、优雅的代码。

希望今天的讲解对大家有所帮助！记住，代码之路漫漫，唯有不断学习和实践，才能成为真正的编程高手。下次有机会，咱们再聊点更刺激的！ Bye Bye!

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