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Mysql实战-SQL语句Join，exists，in的区别

前面我们讲解了索引的存储结构，B+Tree的索引结构，以及索引最左侧匹配原则及讲解一下常用的SQL语句的优化建议，今天我们来详细讲解一下 我们经常使用的 join， exist， in三者的区别

1.表结构

新建表结构 user， user_info

#新建表结构 user
CREATE TABLE `user` (`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',`id_card` char(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '身份证ID',`user_name` char(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '用户名字',`age` int NOT NULL COMMENT '年龄',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用户表'#新建订单表 order_info
CREATE TABLE `order_info` (`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',`order_id` char(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '订单ID',`user_name` char(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '用户名字',`address` char(32)  CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '用户地址',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='订单表'

先插入测试数据, 插入 5条user 测试数据 2条订单数据

INSERT INTO `test`.`user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (1, '11', 'aa', 10);
INSERT INTO `test`.`user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (2, '22', 'bb', 20);
INSERT INTO `test`.`user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (3, '33', 'cc', 30);
INSERT INTO `test`.`user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (4, '44', 'dd', 40);
INSERT INTO `test`.`user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (5, '55', 'ee', 50);#2条订单数据
INSERT INTO `test`.`order_info` (`id`, `order_id`, `user_name`, `address`) VALUES (1, '1', 'aa', '北京');
INSERT INTO `test`.`order_info` (`id`, `order_id`, `user_name`, `address`) VALUES (2, '2', 'bb', '上海');

2.使用 in查询 用户及订单表

我们查看下存在订单的用户有哪些？

select * from user where user_name in (select user_name from order_info );
explain select * from user where user_name in (select user_name from order_info )

我们看下Explain执行分析

• in查询没有驱动表，先执行子查询，然后再执行外层表
• in 子查询会 使用了临时表 Start Temporary
• in查询其实把外表和内表 作hash 连接，Using join buffer (hash join) 使用hash 连接， 当子查询数量较多时，hash连接后的数据量特别大
• order_info 表 type=ALL没有索引， user表也没有索引， type=ALL

查询结果: 2条数据，正确

3.使用 exists查询 替换 in语句， 查询用户及订单表

前面我们使用了in来进行查询， 现在我们使用 exists来替换 in，实现查询效果

select * from user where exists (select user_name from order_info  where user.user_name = order_info.user_name);
explain select * from user where exists (select user_name from order_info  where user.user_name = order_info.user_name);

我们看下Explain执行分析

• Exists 同样也会使用临时表
• 二者的连接同样也是 hash join
• Exist是 外层表是驱动表， 先执行外层表，再执行内层表
• 这样看起来似乎是没有区别的，下面我们专门对比下2者
  
  查询结果2条数据，正确
  

4. in exists 用法对比

前面我们尝试用 in 和 exists 来对比
我们都知道 如果涉及子查询的时候，我们都是小表驱动大表，先查小表，然后查大表，这就导致了in和exists用法的区别

• in 先执行子查询，使用于内小，外大
• exist 先执行外层表驱动表，适用于外小，内大
• in适合 外层大， 内层小， 先执行内层子查询，过滤出来一小部分数据，再用来查外层
• exist适用于外层小，内层大，先执行外层驱动表查询，出来一部分数据，再查内层表

简单通俗来讲就是下面的案例

如果 order表有1w数据，user表有10条数据， order是大表， user是小表, 采用 in 内小外大的用法

• select * from order where user_name in ( select user_name from user )
• in 子查询 user 是小表， 外层order 是大表

如果 user表有1w数据， order表有10条数据，上面的明显是错误的用法，采用 exists的 外小内大的用法

• select * from order where exists (select user_name from user where user.user_name = order_info.user_name )
• order 外小， user 内大

4. 加索引看下执行结果与not in， not exists对比

前面我们尝试用 in 和 exists 来对比，加上索引后，对比下 二者的结果
二者全部都使用了索引

alter table user add index idx_name(user_name);
alter table order_info add index idx_name(user_name);
explain select * from user where user_name in (select user_name from order_info )
explain select * from user where exists (select user_name from order_info  where user.user_name = order_info.user_name);

• order_info 表 type=index， user表 type=ref，全都使用了索引
  
  我们再尝试下 not in 和 not exists

explain select * from user where user_name not in (select user_name from order_info )
explain select * from user where not  exists (select user_name from order_info  where user.user_name = order_info.user_name);

• not in 查询类型 select type 变成了 PRIMARY 和 DEPENDENT SUBQUERY
• not in 索引 type类型变成了ALL 和index_subquery
• not exists 查询类型 select type 依旧是 simple
• not in 索引 type类型变成了ALL 和ref
  所以我们还是尽量不要用 not in ，not exists 这种SQL语法
  

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至此，我们彻底的了解了 in， exists的区别，下一篇我们讲解下 join的原理，通过join原理，我们可以更加了解SQL查询的底层逻辑