UNION 与 UNION ALL 的区别与性能影响

好的,各位观众老爷们,欢迎来到今天的“SQL奇妙夜”!我是你们的老朋友,江湖人称“数据库小诸葛”的程序猿大壮!今儿个咱不聊风花雪月,就来唠唠SQL里一对儿长得像双胞胎,但性格迥异的兄弟——UNIONUNION ALL

开场白:SQL世界里的“去重强迫症”

在SQL这片神奇的土地上,我们经常需要把来自不同表格的数据合并到一起,就像把不同河流的水汇入同一片大海。UNIONUNION ALL 就是这片海域里最常用的两艘“数据合并号”大船。

但是,这两艘船的航行方式却大相径庭。UNION 就像一位有“去重强迫症”的船长,它会一丝不苟地检查每一滴水,确保没有重复的水滴混入大海。而 UNION ALL 则像一位随性的船长,它敞开胸怀,来者不拒,有多少水就收多少,才不管是不是重复的呢!

所以,问题来了:这两位船长,谁更有效率?谁更适合你的需求呢? 别着急,咱们慢慢往下看。

第一回合:基本概念PK

先来简单过一下基本概念,就像武侠小说里的基本功,练好了才能耍大招!

  • UNION 用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集,并自动去除重复行。也就是说,如果两个 SELECT 语句返回了完全相同的行,UNION 只会保留一行。

  • UNION ALL 也用于合并多个 SELECT 语句的结果集,但它不会去除重复行。它会简单粗暴地把所有结果集拼接在一起,就像搭积木一样。

用人话说,UNION 会“去重”,UNION ALL 不会“去重”。

咱们用一个简单的例子来说明:

假设我们有两个表:customers_northcustomers_south,分别存储了北方和南方客户的信息。

customers_north 表:

customer_id name city
1 张三 北京
2 李四 天津
3 王五 北京

customers_south 表:

customer_id name city
4 赵六 上海
5 孙七 广州
3 王五 北京

如果我们使用 UNION

SELECT customer_id, name, city FROM customers_north
UNION
SELECT customer_id, name, city FROM customers_south;

结果会是:

customer_id name city
1 张三 北京
2 李四 天津
3 王五 北京
4 赵六 上海
5 孙七 广州

注意到了吗?尽管 customers_northcustomers_south 中都有一行 王五 | 北京,但 UNION 只保留了一行。

如果我们使用 UNION ALL

SELECT customer_id, name, city FROM customers_north
UNION ALL
SELECT customer_id, name, city FROM customers_south;

结果会是:

customer_id name city
1 张三 北京
2 李四 天津
3 王五 北京
4 赵六 上海
5 孙七 广州
3 王五 北京

UNION ALL 则原封不动地保留了所有行,包括重复的 王五 | 北京

第一回合总结:

  • UNION:合并结果集并去重。
  • UNION ALL:合并结果集,不去重。

第二回合:性能大比拼

好了,基本概念搞清楚了,接下来就是大家最关心的:性能!就像赛车比赛,速度才是王道!

UNION 要去重,就意味着它需要付出额外的代价。它需要对所有结果集进行排序和比较,才能找出重复的行并去除它们。这个过程就像大海捞针,费时费力。

UNION ALL 则简单多了,它只需要把结果集拼接在一起,不需要任何额外的处理。就像流水线作业,效率杠杠的。

因此,在性能方面,UNION ALL 通常比 UNION 快得多。尤其是在处理大量数据时,这种差异会更加明显。

我们可以用一个表格来总结一下:

特性 UNION UNION ALL
去重 去除重复行 不去除重复行
性能 较慢,需要排序和比较 较快,直接拼接
适用场景 需要确保结果集中没有重复行的情况 不需要去重,或者已经知道结果集中没有重复行的情况
索引利用率 可能无法有效利用索引 (取决于数据库优化器) 可以有效利用索引 (如果各个 SELECT 语句可以利用索引)

第二回合总结:

  • UNION ALL 在性能上胜出。
  • 但是,UNION 在需要去重的情况下是必须的。

第三回合:实战演练和应用场景

光说不练假把式!接下来,咱们结合一些实际场景,看看 UNIONUNION ALL 各自的用武之地。

场景一:客户信息合并(需要去重)

假设我们有多个客户信息表,来自不同的渠道或者不同的时间段。我们需要把这些表合并成一个总的客户信息表,但要确保每个客户只出现一次。

CREATE TABLE customers_web (
    customer_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

CREATE TABLE customers_app (
    customer_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

-- 插入一些数据,确保有重复的 customer_id
INSERT INTO customers_web (customer_id, name, email) VALUES
(1, 'Alice', '[email protected]'),
(2, 'Bob', '[email protected]');

INSERT INTO customers_app (customer_id, name, email) VALUES
(2, 'Bob', '[email protected]'), -- 重复的 customer_id
(3, 'Charlie', '[email protected]');

-- 使用 UNION 合并客户信息,确保每个客户只出现一次
SELECT customer_id, name, email FROM customers_web
UNION
SELECT customer_id, name, email FROM customers_app;

在这个场景中,UNION 是最佳选择,因为它能确保最终的客户信息表中没有重复的客户。

场景二:日志数据合并(不需要去重)

假设我们有多个日志文件,分别记录了不同服务器的访问日志。我们需要把这些日志文件合并成一个大的日志文件,用于分析。

CREATE TABLE server1_logs (
    log_time TIMESTAMP,
    user_id INT,
    action VARCHAR(255)
);

CREATE TABLE server2_logs (
    log_time TIMESTAMP,
    user_id INT,
    action VARCHAR(255)
);

-- 插入一些示例数据
INSERT INTO server1_logs (log_time, user_id, action) VALUES
('2023-10-26 10:00:00', 101, 'login'),
('2023-10-26 10:05:00', 102, 'view_page');

INSERT INTO server2_logs (log_time, user_id, action) VALUES
('2023-10-26 10:02:00', 201, 'login'),
('2023-10-26 10:08:00', 202, 'view_page');

-- 使用 UNION ALL 合并日志数据,保留所有日志记录
SELECT log_time, user_id, action FROM server1_logs
UNION ALL
SELECT log_time, user_id, action FROM server2_logs;

在这个场景中,UNION ALL 是更好的选择,因为它能更快地合并所有日志数据,而不需要进行去重操作。我们并不关心日志记录是否有重复,因为日志本身就是会重复的。

场景三:分表查询(可能需要去重)

在一些大型系统中,为了提高性能,我们可能会把一个大表分成多个小表,例如按时间分表。当我们需要查询某个时间段的数据时,需要查询多个小表,并将结果合并起来。

-- 假设我们有按年份分表的订单数据
CREATE TABLE orders_2022 (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    order_date DATE,
    customer_id INT,
    amount DECIMAL(10, 2)
);

CREATE TABLE orders_2023 (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    order_date DATE,
    customer_id INT,
    amount DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入一些示例数据
INSERT INTO orders_2022 (order_id, order_date, customer_id, amount) VALUES
(1, '2022-12-31', 101, 100.00),
(2, '2022-12-31', 102, 200.00);

INSERT INTO orders_2023 (order_id, order_date, customer_id, amount) VALUES
(3, '2023-01-01', 101, 150.00),
(4, '2023-01-01', 103, 250.00);

-- 查询 2022 年和 2023 年的所有订单
-- 如果确定没有跨年的订单,可以使用 UNION ALL,否则使用 UNION
SELECT order_id, order_date, customer_id, amount FROM orders_2022
UNION ALL  -- 或者 UNION
SELECT order_id, order_date, customer_id, amount FROM orders_2023;

在这个场景中,我们需要根据实际情况选择 UNIONUNION ALL。如果我们可以确定不同的分表之间没有重复数据,那么可以使用 UNION ALL 来提高性能。否则,为了保证数据的准确性,我们需要使用 UNION 来去重。

第三回合总结:

  • 根据实际需求选择 UNIONUNION ALL
  • 如果需要去重,使用 UNION
  • 如果不需要去重,使用 UNION ALL
  • 在分表查询等场景中,需要仔细考虑是否需要去重。

第四回合:最佳实践和注意事项

最后,咱们来总结一些使用 UNIONUNION ALL 的最佳实践和注意事项,就像开车前的安全检查,确保万无一失!

  1. 确保 SELECT 语句的列数和数据类型一致。 这是使用 UNIONUNION ALL 的前提条件。如果列数或数据类型不一致,数据库会报错。

    例如:

    SELECT customer_id, name FROM customers_north
    UNION ALL
    SELECT order_id, order_date FROM orders;  -- 错误:列数不一致
  2. 考虑索引的使用。 UNION 可能会导致数据库无法有效利用索引,从而降低查询性能。UNION ALL 则更有可能利用索引,因为它不需要进行排序和比较操作。

  3. 尽量避免在 UNION 中使用 ORDER BY 子句。 如果需要在最终结果中排序,最好在整个 UNION 语句的外部使用 ORDER BY 子句。如果在 UNION 内部使用 ORDER BY 子句,可能会导致数据库执行额外的排序操作,从而降低性能。

    例如:

    -- 不推荐的做法
    SELECT customer_id, name FROM customers_north ORDER BY name
    UNION
    SELECT customer_id, name FROM customers_south ORDER BY name;
    
    -- 推荐的做法
    SELECT customer_id, name FROM customers_north
    UNION
    SELECT customer_id, name FROM customers_south
    ORDER BY name;
  4. 使用 UNION ALL 时,确保结果集中没有重复数据,或者可以接受重复数据。 如果在使用 UNION ALL 的同时,仍然需要去重,那么使用 DISTINCT 关键字可能会更有效率。

    例如:

    SELECT DISTINCT customer_id, name FROM (
        SELECT customer_id, name FROM customers_north
        UNION ALL
        SELECT customer_id, name FROM customers_south
    ) AS combined_customers;
  5. 在复杂的查询中,可以使用 EXPLAIN 语句来分析查询计划,并根据实际情况调整 UNIONUNION ALL 的使用。 EXPLAIN 语句可以帮助我们了解数据库是如何执行查询的,从而找出性能瓶颈并进行优化。

第四回合总结:

  • 确保 SELECT 语句的列数和数据类型一致。
  • 考虑索引的使用。
  • 尽量避免在 UNION 内部使用 ORDER BY 子句。
  • 确保在使用 UNION ALL 时,结果集中没有重复数据,或者可以接受重复数据。
  • 使用 EXPLAIN 语句来分析查询计划。

总结陈词:选择适合你的“数据合并号”

好了,各位观众老爷们,今天的“SQL奇妙夜”就到这里了。咱们一起学习了 UNIONUNION ALL 这对儿“数据合并号”兄弟的特性、性能和应用场景。

记住,UNION 是一位有“去重强迫症”的船长,它能确保最终结果集中没有重复数据,但速度较慢。UNION ALL 则是一位随性的船长,它来者不拒,速度很快,但可能会包含重复数据。

在实际应用中,我们需要根据具体的需求,选择最适合自己的“数据合并号”。就像选择适合自己的武器,只有用对了,才能发挥最大的威力!

希望今天的分享对大家有所帮助!如果大家还有什么问题,欢迎在评论区留言,我会尽力解答。咱们下期再见!👋

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