SQL Server 查詢處理中的各個階段(SQL執行順序)

SQL 不同於與其他程式設計語言的最明顯特徵是處理代碼的順序。在大數程式設計語言中，代碼按編碼順序被處理，但是在SQL語言中，第一個被處理的子句是FROM子句，儘管SELECT語句第一個出現，但是幾乎總是最後被處理。

      每個步驟都會產生一個虛擬表，該虛擬表被用作下一個步驟的輸入。這些虛擬表對調用者（用戶端應用程式或者外部查詢）不可用。只是最後一步產生的表才會返回 給調用者。如果沒有在查詢中指定某一子句，將跳過相應的步驟。下面是對應用於SQL server 2000和SQL Server 2005的各個邏輯步驟的簡單描述。

(8)SELECT (9)DISTINCT  (11)<Top Num> <select list>
(1)FROM [left_table]
(3)<join_type> JOIN <right_table>
(2)        ON <join_condition>
(4)WHERE <where_condition>
(5)GROUP BY <group_by_list>
(6)WITH <CUBE | RollUP>
(7)HAVING <having_condition>
(10)ORDER BY <order_by_list>

邏輯查詢處理階段簡介

1. FROM：對FROM子句中的前兩個表執行笛卡爾積（Cartesian product)(交叉聯結），產生虛擬表VT1
2. ON：對VT1應用ON篩選器。只有那些使<join_condition>為真的行才被插入VT2。
3. OUTER(JOIN)：如 果指定了OUTER JOIN（相對於CROSS JOIN 或(INNER JOIN),保留表（preserved table：左方外部聯結把左表標記為保留表，右方外部聯結把右表標記為保留表，完整外部聯結把兩個表都標記為保留表）中未找到匹配的行將作為外部行添加到 VT2,產生VT3.如果FROM子句包含兩個以上的表，則對上一個聯結產生的結果表和下一個表重複執行步驟1到步驟3，直到處理完所有的表為止。
4. WHERE：對VT3應用WHERE篩選器。只有使<where_condition>為true的行才被插入VT4.
5. GROUP BY：按GROUP BY子句中的列列表對VT4中的行分組，產生VT5.
6. CUBE|ROLLUP：把超組(Suppergroups)插入VT5,產生VT6.
7. HAVING：對VT6應用HAVING篩選器。只有使<having_condition>為true的組才會被插入VT7.
8. SELECT：處理SELECT列表，產生VT8.
9. DISTINCT：將重複的行從VT8中移除，產生VT9.
10. ORDER BY：將VT9中的行按ORDER BY 子句中的列列表排序，產生遊標（VC10).
11. TOP：從VC10的開始處選擇指定數量或比例的行，產生表VT11,並返回調用者。

註：步驟10，按ORDER BY子句中的列列表排序上步返回的行，返回遊標VC10.這一步是第一步也是唯一一步可以使用SELECT列表中的列別名的步驟。這一步不同於其它步驟的 是，它不返回有效表，而是返回一個遊標。SQL是基於集合理論的。集合不會預先對它的行排序，它只是成員的邏輯集合，成員的順序無關緊要。對錶進行排序 的查詢可以返回一個對象，包含按特定物理順序組織的行。ANSI把這種對象稱為遊標。理解這一步是正確理解SQL的基礎。

因為這一步不返回表（而是返回遊標），使用了ORDER BY子句的查詢不能用作表運算式。表運算式包括：視圖、內聯資料表值函式、子查詢、派生表和共用運算式。它的結果必須返回給期望得到物理記錄的用戶端應用程式。例如，下面的派生表查詢無效，併產生一個錯誤：

select * 
from(select orderid,customerid from orders order by orderid) 
as d

下面的視圖也會產生錯誤

create view my_view
as
select *
from orders
order by orderid

      在SQL中，表運算式中不允許使用帶有ORDER BY子句的查詢，而在T—SQL中卻有一個例外（應用TOP選項）。

      所以要記住，不要為表中的行假設任何特定的順序。換句話說，除非你確定要有序行，否則不要指定ORDER BY 子句。排序是需要成本的，SQL Server需要執行有序索引掃描或使用排序運行符。
      推薦一段SQL代碼：行列轉置
      

/*問題：假設有張學產生績表(tb)如下:
姓名 課程 分數
張三 語文 74
張三 數學 83
張三 物理 93
李四 語文 74
李四 數學 84
李四 物理 94

想變成(得到如下結果)： 
姓名 語文 數學 物理 
---- ---- ---- ----
李四 74   84   94
張三 74   83   93
-------------------
*/ 

create table tb(姓名 varchar(10),課程 varchar(10),分數 int)
insert into tb values('張三' , '語文' , 74)
insert into tb values('張三' , '數學' , 83)
insert into tb values('張三' , '物理' , 93)
insert into tb values('李四' , '語文' , 74)
insert into tb values('李四' , '數學' , 84)
insert into tb values('李四' , '物理' , 94)
go 

--SQL SERVER 2000 靜態SQL,指課程只有語文、數學、物理這三門課程。(以下同)
select 姓名 as 姓名 ,
  max(case 課程 when '語文' then 分數 else 0 end) 語文,
  max(case 課程 when '數學' then 分數 else 0 end) 數學,
  max(case 課程 when '物理' then 分數 else 0 end) 物理
from tb
group by 姓名