神奇的SQL，你真的知道 ON 和 WHERE 之间的区别吗

青石路
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开心一刻

一天，我和朋友去吃小龙虾

突然听到隔壁桌的小女孩问妈妈：妈妈，小龙虾回不了家，它妈妈会不会着急？

她妈妈愣住了，我扒虾的手停下了，这么善良的问题，怎么下得了口

这是老板急忙过来解围：不会的，不会的，它们全家都在这了

开心一刻

前情回顾

神奇的 SQL 之 JOIN，以MySQL为例来探讨下它的执行过程是怎样的（上）中，我们讲到了 3 种联表算法：SNL、BNL 和 INL，了解了数据的查询方式是 one by one，联表方式也是 one by one ；期间第一次谈到了 ON 和 WHERE，但没有给你们细讲，只是挑衅了你们

你们要实在是不爽，来打我呀！

打我呀

神奇的 SQL 之 JOIN，以MySQL为例来探讨下它的执行过程是怎样的（下） 对联表算法进行了补充，详细介绍了 MRR 和 BKA，并再次谈到了 ON 和 WHERE，但仍旧没有细讲，再次挑衅了你们

实在是不行，你，你......，你来打我呀

有种打我呀 来呀

神器的 SQL，你们的知识盲区：WHERE 条件的提取与应用 对 WHERE 条件的提取与应用做了非常详细的介绍，但还是没有对比 ON 和 WHERE，差点就将其给遗忘

回想起来，我内心充满了愧疚，所以我痛定思痛，决定将这笔账还上

拖了三次

SQL 执行顺序

关于 SQL 执行顺序，我相信大家都能说上来个大概，但也仅限于大概，因为有些细节接触的非常少

SQL执行顺序

有些细节是不是接触的少，甚至没接触过？但不重要，因为今天的重点是：JOIN 、ON 和 WHERE

JOIN_ON_WHERE

那么 WHERE 是不是一定是在 ON 之后生效了 ？ 我们带着这个疑问往下看

常规区别

指的的是 ON 和 WHERE 的常规区别

  1. 概念不同

    ON 针对的关联条件，是表与表之间通过哪些列、以什么条件进行关联，而 WHERE 针对的是过滤条件

  2. 结果不同

    ON 一定是与 JOIN 一并使用的，JOIN 会添加外部行，并将外部行中被驱动表的字段填充 NULL，而 WHERE 进行过滤的时候，只有逻辑判断为 true 的记录才会保留，逻辑值为 false 和 unknown 的记录都会过滤掉（更多详情请看：神奇的 SQL 之温柔的陷阱 → 为什么是 IS NULL 而非 ＝ NULL ？ ）

上面说的可能有些抽象，我们结合具体示例来看；MySQL 版本 5.7.21，准备表和初始数据

create table tbl_a (a int primary key, b int, c int, d int, e varchar(50));
insert into tbl_a values (4,3,1,1,'a');
insert into tbl_a values (1,1,1,2,'d');
insert into tbl_a values (8,8,7,8,'h');
insert into tbl_a values (2,2,1,2,'g');
insert into tbl_a values (5,2,2,5,'e');
insert into tbl_a values (3,3,2,1,'c');
insert into tbl_a values (7,4,0,5,'b');
insert into tbl_a values (6,5,2,4,'f');

create table tbl_b like tbl_a;
insert into tbl_b SELECT * from tbl_a;

insert into tbl_a values (9,9,9,9,'9');
insert into tbl_b values (10,10,10,10,'10');

我们先来看看 LEFT JOIN（RIGHT JOIN 类似）

SELECT * FROM tbl_a a LEFT JOIN tbl_b b ON a.a = b.a AND a.b = b.b; /*query_on*/
SELECT * FROM tbl_a a LEFT JOIN tbl_b b ON a.a = b.a WHERE a.b = b.b; /*query_where*/
LEFT_JOIN常规区别

我们可以看到

语句 query_on 返回了 tbl_a 中的全部记录，tbl_b 无对应记录的字段值填成 NULL，这是因为 JOIN 会添加外部行，将 tbl_a 有而 tbl_b 中没有的记录添加到结果集

语句 query_where 返回的是 8 行。因为最后的一行，在表 tbl_b 中没有匹配的字段，所以 WHERE 后的 b.b 的值是 NULL，而 a.b 的值是 9，那么 where 9 = NULL 的结果是 unknown 而不是 true，因此这条记录不能作为结果集的一部分

我们再来看看 INNER JOIN

SELECT * FROM tbl_a a INNER JOIN tbl_b b ON a.a = b.a AND a.b = b.b; /*query_on*/
SELECT * FROM tbl_a a INNER JOIN tbl_b b ON a.a = b.a WHERE a.b = b.b; /*query_where*/
INNER_JOIN常规区别

我们可以看到，执行结果是一样的，INNER JOIN 查询的就是驱动表与被驱动表同时存在的记录，所以过滤条件不管放在 ON 里，还是放在 WHERE 里，执行结果是一样的

生效时机

指的是 ON 和 WHERE 的生效时机，ON 后的关联条件与 WHERE 后的过滤条件，这两者的执行顺序是否如 SQL 执行顺序图中说的那样，ON 一定先于 WHERE ？我们以 LEFT JOIN 为例，来看看 4 个案例，也许从中能找到我们想要的答案

  1. 左表与右表都无二级索引

    刚好上面的 tbl_a 和 tbl_b 满足条件，我们来看看 SQL 的执行计划

    EXPLAIN SELECT * FROM tbl_a a 
LEFT JOIN tbl_b b 
ON a.b = b.b AND a.c = b.c
WHERE a.b >= 2 AND a.b < 10 AND a.c > 0 
AND a.d != 1 AND a.e != 'a'
    左右都无二级索引

    驱动表是 tbl_a，这个相信大家没问题，我们重点看下 type 和 Extra

    type：上面的 ALL 表示全表扫描 a 表，下面的 ALL 表示全表关联，a 表中每一条满足条件的记录都会与 b 表中全部 9 条记录逐条进行关联

    Extra：Using where 表示要进行 WHERE 条件过滤，Using join buffer (Block Nested Loop) 表示用到了 BNL

    所以，这条 SQL 的执行流程应该是这样的：

    左右都无二级索引_执行流程

    此时大家看出什么了没 ？ ON 后的关联条件是在 WHERE 后的过滤条件之前生效的吗 ？

  2. 左表有二级索引，右表无二级索引

    我们在 tbl_a 建一个组合索引

    create index idx_bcd on tbl_a(b, c, d);

    然后往 tbl_a 和 tbl_b 中各插入 10W 条记录，我们再来看执行计划

    左有索引右无_执行计划

    上图中红框标记的字段重点关注下，不知道字段含义的小伙伴，可以去翻阅：神奇的 SQL 之 MySQL 执行计划 → EXPLAIN，让我们了解 SQL 的执行过程！；那么此时 SQL 的执行流程应该是这样的：

    左有索引右无_执行流程

    此时 WHERE 后的过滤条件的生效时机也是早于 ON 后的关联条件的

    ICP 详情请看：神奇的 SQL 之 Index Condition Pushdown，这可是个好优化

  3. 左表无二级索引，右表有二级索引

    将 tbl_b 作为左表，tbl_a 作为右表，我们来看效果

    左无二级索引右有_执行计划

    此时 SQL 的执行流程应该是这样的：

    左无二级索引右有_执行流程

    此时 ON 后的关联条件的生效时机是早于 WHERE 后的过滤条件的

  4. 左表与右表都有二级索引

    我们在 tbl_b 表上建一个组合索引

    create index idx_bcd on tbl_b(b, c, d);

    我们来看看 SQL 的执行计划

    左右都有二级索引_执行计划

    此时 SQL 的执行流程应该是这样的：

    左右都有二级索引_执行流程

    先是 WHERE 中的 Index Filter 条件生效，然后是 ON 后的关联条件生效，最后是 WHERE 中的 Table Filter 生效，关联条件的生效时间穿插在过滤条件的生效时间中

自此，关于 ON 和 WHERE 的生效时机，你清楚了吗 ？

总结

ON 和 WHERE 好区分，也容易混淆，它们在概念上就做了明确区分，但是又可以做概念之外的事，所以用着用着就开始混淆了；我们应该严格按他们的概念来处理，ON 后跟关联条件，其他的都放到 WHERE 后做过滤条件，尽量保证 SQL 语义清晰；至于它俩的生效时机，需要结合表结构，以及具体的 SQL 来分析，而不是 ON 一定先于 WHERE

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