达梦数据库子查询

 

一、        子查询理论理解

1.1.     子查询分类

子查询是指嵌入SQL语句中的sql语句，作为整体SQL语句的一部分，根据子查询出现的位置不同，可以是分为如下部分：

1．查询项中的子查

2．from项中的查询

3．查询条件中的子查询

根据子查询和上层SQL语句的关系以及返回的数据行数，将子查询分为：

1. 相关子查询：相关子查询是指和父查询存在关联条件的子查询，也就是和父查询的查询条件或结果相关的子查询。
2. 非相关子查询：非相关子查询是指和父查询不存在关联条件的子查询，也就是父查询无论是什么样的条件，对子查询完全不影响的。

其中，在from项中的子查询，不存在相关子查询的方式，即使在from子句中可以看到相关子查询，那也是嵌套在子查询中的子查询，且不会出现在from子句后面作为子查询。

1.2.     子查询执行方式

1. 非相关子查询是独立于外部查询的子查询，子查询无论是在查询项、from项、where条件中，都只执行一次，执行完毕后将值传递给外部查询。
2. 相关子查询的执行依赖于外部查询的数据，外部父查询执行一次，子查询就执行一次，如果父查询的结果集比较大，那么子查询的执行次数就非常多，这个SQL语句的执行效率相对就会特别差。

在达梦数据库中，已经对子查询做了优化，以集合方式替代迭代的查询，在执行计划中，以SPL即生成临时表，再与父查询进行关联，但是如果父查询结果集大，执行效率仍然会比较低。

1.3.     子查询平坦化

由以上的说明中，达梦数据库默认对相关子查询进行了优化，即将子查询展开为与父查询非相关的手段，可以更加精准的方式对子查询的代价进行估算，并且以SPL临时表这种集合的方式与父查询进行关联，减少子查询的执行次数，进而提高整体SQL语句的执行效率，这个就称为子查询平坦化操作。

二、        达梦子查询验证

2.1.     非相关子查询

非相关子查询与父查询没有相关的关联条件，只执行一次，和普通的表连接方式基本无差别，这里不进行过多描述。

2.2.     相关子查询

2.2.1.    相关子查询平坦化

本节分别验证在select子句中和where子句中出现的子查询与父查询的关联方式。

Select条件中的子查询：

select t1.c1,(select c2 from t2 where t2.c1=t1.c1),t1.c2 from t1 where t1.c1>100；

查看其执行计划：

 

可以看到，对于select条件中的相关子查询，是先对t1表进行扫描，再与t1和t2两表hash join的结果进行合并得出结果。

Where条件中的子查询：

select * from t1 where t1.c1<100 and (select count(c1) from t2 where t2.c1=t1.c1) >0;

查看其执行计划：

 

可以看到，对于where条件中的执行计划，达梦优化器使用heap table这种方式对数据进行随机存取，加快数据处理速度，但是从执行计划的过程来看，还是对t2执行了两次索引扫描，对t1进行了索引扫描、二次回表并且也生成heap table。

从以上两个带有子查询的语句中，可以看到，在达梦数据库中，无论是select或者where条件中的相关子查询，都进行了平坦化处理，即，将子查询的结果集和父查询合并以两个表连接的方式替代迭代方式，在父查询的结果集较大的情况下，效率会提升。但是从以上的执行计划中可以看到，在达梦默认的进行子查询平坦化后，执行计划也相应的较为复杂，存在重复进行表扫描或者索引扫描的情况。

2.2.2.    行级子查询平坦化

达梦提供了ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL参数，以控制是否使用SPL的方式对相关子查询进行平坦化，可取值0、1、2：

ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL=0时，不进行特别处理；

ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL=1时，对查询项中出现的相关子查询表达式进行优化处理；

ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL=2时，对查询项和WHERE表达式中出现的相关子查询表达式进行优化处理。

ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL参数以行级处理方式实现相关子相关的平坦化，与普通的子查询平坦化机制不同，它不需要生成SPL的临时结果集，这种的工作方式是将相关列转为变量var，简化了执行计划。

分别在select和where条件中使用此参数，并取不同的值来对比此参数的作用。

Select语句中的0和1对比：

select /*+ ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL(0) */t1.c1,(select c2 from t2 where t2.c1=t1.c1),t1.c2 from t1 where t1.c1>100;

 

可以看出和不加任何参数的执行计划一致，此时更换为1，查看执行计划：

select /*+ ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL(1) */t1.c1,(select c2 from t2 where t2.c1=t1.c1),t1.c2 from t1 where t1.c1>100;

 

相较于之前的执行计划，在子查询的执行计划中，减少了两次全表扫描以及hash join的表连接，转而将相关的列以var的形式进行转换，相应的代价也有明显的减小。

Where条件中的0和2对比：

select/*+ ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL(0) */ * from t1 where t1.c1<10000 and (select count(c1) from t2 where t2.c1=t1.c1) >0;

 

和不加hint时的执行计划一致，此时更换为2，查看执行计划：

select/*+ ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL(2) */ * from t1 where t1.c1<10000 and (select count(c1) from t2 where t2.c1=t1.c1) >0;

 

从以上两个执行计划的对比可以看出，执行计划发生了比较大的变化，首先是不存在表连接操作，其次敢减少了一次索引全扫描，同时也是使用var对相关列进行转换，执行计划的代价也减少一半以上。

三、        测试结果

默认的，达梦对相关子查询是以集合的方式进行优化，即平坦化操作。但是在实际的使用过程中，可能会增加SQL语句的执行步骤，导致SQL语句执行效率虽然增加，但是效率还是不高的情况，这种情况下，使用参数ENABLE_RQ_TO_NONREF_SPL可以更优化的方式对相关子查询进行平坦化操作，减少执行步骤，提升效率。

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