MySQL关键字IN与EXISTS的使用与区别详解!

MySQL关键字IN与EXISTS的使用与区别详解!

in和exists是两种常用的条件查询关键字,两种常用于子查询,它们在某些情况下可以互换使用,但它们的工作方式和效率可能会有所不同,这篇文章主要给大家介绍了关于MySQL关键字IN与EXISTS的使用与区别的相关资料,需要的朋友可以参考下。

1. IN & NOT IN

ININ用于判断某个字段的值是否存在于给定的值列表中,常用于简单的列表匹配。可以使用单个值,也可以使用一个由多个值组成的列表,也可以是一个子查询。以下是IN关键词的示例用法:

1.1 基本使用

  • 📓 语法一:
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SELECT * FROM table_name
WHERE column_name IN (value1, value2, value3);
-- 示例
SELECT * FROM employees WHERE department_id IN (1, 2, 3);

这将返回table_name表中满足条件的行,其中列column_name的值在给定的值列表(value1, value2, value3)中。

  • 📓 语法二:
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SELECT * FROM table_name
WHERE column_name IN (select column_name_b from table_name_b  WHERE condition );
-- 示例
SELECT * FROM employees WHERE department_id IN
(SELECT id FROM departments WHERE name = 'WorkDog');

其实与上面的用法是一样的,只是将给定的值列表换成了 table_name_b 表中的某个字段的值。先查出对应字段的所有值,然后再与前面表 table_name 的 column_name 字段进行值比较,返回table_name表中满足条件的行。

1.2 工作原理

在MySQL中,IN 语句用于检查某个值是否在指定的列表或子查询结果集中。IN 语句的工作原理包括处理静态值列表和子查询结果集。在不同的情况下,MySQL会采用不同的策略来执行 IN 语句。下面详细解释 IN 语句的工作原理。

1.2.1 静态值列表的 IN 语句

对于静态值列表,MySQL会将列表中的每个值与目标列的值进行比较。如果目标值在列表中,条件为真。

📓 假设有两个表 employees ,查询指定 department_id 的部门:

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SELECT *
FROM employees
WHERE department_id IN (1, 2, 3);

👽 执行过程如下:

  • 解析查询:MySQL解析查询语句。
  • 执行计划:MySQL生成执行计划,决定如何访问 employees 表。
  • 逐行扫描:对于 employees 表中的每一行,MySQL检查 department_id 列是否为 1、2 或 3。
  • 返回结果:匹配的行被返回。

在这个过程中,MySQL对每一行执行简单的比较操作。这种情况下的 IN 语句等价于多个 OR 条件。

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SELECT *
FROM employees
WHERE department_id = 1
OR department_id = 2
OR department_id = 3;

1.2.2 子查询的 IN 语句

当 IN 语句包含子查询时,MySQL必须先执行子查询并获取结果集,然后将主查询中的值与子查询结果集中的值进行比较。

📓 示例:

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SELECT *
FROM employees
WHERE department_id IN (SELECT id FROM departments WHERE name = 'WorkDog');

👽 执行过程如下:

  • 解析查询:MySQL解析主查询和子查询。
  • 执行子查询:MySQL执行子查询 SELECT id FROM departments WHERE name = 'WorkDog',生成结果集。
  • 缓存结果集:将子查询的结果集缓存到内存中。
  • 执行主查询:MySQL生成主查询的执行计划。
  • 逐行扫描:对于 employees 表中的每一行,MySQL检查 department_id 列是否在子查询结果集中。
  • 返回结果:匹配的行被返回。

在这种情况下,子查询的执行方式会影响整体查询的性能。如果子查询结果集较大,MySQL可能会使用临时表来存储结果集,并使用索引来加快查找速度。

🌟 结果集缓存

当使用 IN 子查询时,MySQL会将子查询的结果集缓存到内存中以加快主查询的执行。对于非常大的结果集,这可能会导致内存占用过多。在这种情况下,可以考虑使用临时表或其他优化方法来降低内存使用。

1.3 相关优化

  • 如果子查询返回的结果集较大,使用 EXISTS 可能会更有效,因为 EXISTS 会在找到匹配的行后立即停止子查询的执行。
  • 静态值列表:确保在用于比较的列上有适当的索引。例如,上面的 1.2.1 例子 department_id 列上创建索引。
  • 子查询:确保子查询中使用的列上有适当的索引。例如,上面的 1.2.2 例子中 departments.id 和 departments.name 列上创建索引。
  • 将 IN 子查询转换为 JOIN 操作,例如:
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    -- 使用IN子查询
    SELECT *
    FROM employees
    WHERE department_id IN (SELECT id FROM departments WHERE name = 'WorkDog');
    -- 转换为JOIN
    SELECT e.*
    FROM employees e
    JOIN departments d ON e.department_id = d.id
    WHERE d.name = 'WorkDog';

2. EXISTS & NOT EXISTS

EXISTSEXISTS用于判断是否存在满足子查询条件的结果,常用于复杂的条件检查。子查询可以是一个查询语句,返回一个结果集。

2.1 基本使用

以下是EXISTS关键词的示例用法, NOT EXISTS 同理:

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SELECT column_name FROM table_name1
WHERE EXISTS (
SELECT column_name FROM table_name2 WHERE condition
);
-- 示例
SELECT * FROM employees e WHERE EXISTS
(SELECT 1 FROM departments d WHERE d.name = 'WorkDog' AND e.department_id = d.id);

这将返回table_name1表中满足EXISTS子查询条件的行,子查询是在table_name2表中的一个查询。如果子查询返回结果集,则认为条件满足。

2.2 工作原理

当 MySQL 处理一个包含 EXISTS 子查询的查询时,它会逐条扫描外表的每一行,并对每一行执行一次子查询。如果子查询返回至少一行结果,那么 EXISTS 条件就满足,主查询的那一行就会被包含在最终结果集中,否则只查询的那一行就会被舍弃。

📓 假设有两个表 employees 和 departments,希望找到所有在特定部门(例如 WorkDog)工作的员工:

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SELECT *
FROM employees e
WHERE EXISTS (
SELECT 1
FROM departments d
WHERE e.department_id = d.id
AND d.name = 'WorkDog'
);

👽执行过程如下:

  • 初始化:MySQL 初始化主查询,开始扫描 employees 表。
  • 逐行扫描外表:对 employees 表中的每一行,执行以下步骤:
    • 读取一行:读取当前行的 department_id。
    • 执行子查询:针对当前行的 department_id 执行子查询
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    SELECT 1
    FROM departments d
    WHERE e.department_id = d.id
    AND d.name = 'WorkDog'
    • 检查子查询结果:如果子查询返回至少一行结果,则 EXISTS 条件满足(true),这一行会被包含在结果集中。如果子查询不返回任何结果,则 EXISTS 条件不满足(false),这一行会被排除在结果集之外。
  • 继续扫描:重复步骤2,直到扫描完 employees 表的所有行。
  • 返回结果:将满足 EXISTS 条件的所有行作为结果返回。

2.3 相关优化

由于 EXISTS 子查询对于外表中的每一行都会执行一次,这意味着子查询的性能对于整个查询的性能至关重要。

  • 索引使用:确保子查询中的过滤条件上有适当的索引。这可以显著减少子查询的执行时间。
  • 简化子查询:尽量简化子查询,使其只返回需要的最小数据量。例如,使用 SELECT 1 而不是 SELECT *
  • 避免计算:避免在子查询中进行复杂的计算,可以在外部查询中处理这些计算。

3. 两者区别

(1) 用法:

  • IN 关键字可以与常量列表一起使用,也可以与子查询一起使用。适用于在某个字段的值与给定值列表之间进行匹配。它是基于字段值与值列表进行比较的操作符。
  • EXISTS 关键字只能与子查询一起使用。适用于检查是否存在满足子查询条件的结果。它是基于子查询是否返回结果集进行判断的条件。

(2) 功能:

  • IN 关键字用于在一个查询中匹配一个值是否存在于一个列表中。
  • EXISTS 关键字用于检查子查询是否返回任何行。

(3) 子查询结果:

  • IN 关键字的子查询返回的结果集可以是给定的多个值列表,或者是一个单独的查询语句(返回结果必须只有一个字段)。
  • EXISTS 关键字的子查询通常返回一个布尔值,表示子查询是否返回了任何行。

(4) 性能:

  • IN 通常比 EXISTS 更快,尤其是在值列表较小时。因为它不需要执行额外的逻辑来检查是否存在结果。
  • EXISTS 关键字在处理大量数据时比 IN 关键字更高效。这是因为 EXISTS 只需要找到匹配的行,并返回结果,而不需要返回整个列表;性能可能会受到子查询的复杂性和数据量的影响。

(5) 空值处理:

INEXISTS对待空值的方式不同。

  • 使用IN时,如果给定的值列表中包含空值,将无法通过等值比较来匹配到空值。
  • EXISTS则可以判断子查询中是否存在空值结果。

在选择使用 IN 还是 EXISTS 关键字时,需要根据具体的查询需求和数据情况进行考虑。如果只是简单的匹配值是否在列表中,可以使用 IN。如果需要根据子查询的返回结果来决定外部查询的结果,或者需要处理大量数据,那么使用 EXISTS 可能更为适合。

总结

到此这篇关于MySQL关键字IN与EXISTS的使用与区别的文章就介绍到这了。

 

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