MySQL 中 JOIN 的工作原理

什么是 JOIN？

想象你有两个笔记本，每个笔记本里有一些信息。比如一个笔记本记录了订单信息（订单号、客户ID等），另一个笔记本记录了客户信息（客户ID、姓名、地址等）。现在你想把这两个笔记本的信息合并起来，得到每个订单对应的客户详细信息。这就是 JOIN 的作用：它帮助我们将不同表中的相关数据组合在一起。

JOIN 的基本原理

MySQL 在执行 JOIN 操作时，实际上是在背后做以下几件事情：

1. 找到匹配的行：

• MySQL 首先会查看两个表中哪些行是相关的。通常是通过某个共同的字段（如 customer_id）来确定。

2. 组合这些行：

• 找到匹配的行后，MySQL 将这些行组合成一行。例如，将订单表中的订单信息和客户表中的客户信息组合在一起。

3. 返回结果：

• 最后，MySQL 返回我们想要的数据，也就是组合后的信息。

如何找到匹配的行？

MySQL 使用不同的方法来找到匹配的行，具体取决于表的大小和是否有索引等因素。以下是几种常见的方法：

1. 嵌套循环连接（Nested Loop Join）

这是最简单的 JOIN 实现方式。想象一下，MySQL 拿着第一个表的一行去第二个表里找匹配的行，然后拿着第一表的下一行再去第二表里找……就像你在两个笔记本之间来回翻找一样。这种方法在小表上效果不错，但对于大表可能会非常慢。

2. 索引查找（Index Lookup）

如果表中有合适的索引（比如 customer_id 上有索引），MySQL 可以直接使用索引来快速找到匹配的行，而不需要逐行扫描整个表。这就好比你在笔记本的每一页边缘标记了页码，可以直接跳转到你需要的页面，而不是一页一页地翻。

3. 哈希连接（Hash Join）

对于某些类型的查询，MySQL 可能会创建一个临时的哈希表来加速查找。这个哈希表就像是一个超级快速查找工具，可以帮助 MySQL 快速定位到匹配的行。不过，MySQL 5.7 及之前的版本并不支持哈希连接，这项功能是从 MySQL 8.0 开始引入的。

4. 排序-合并连接（Sort-Merge Join）

当两个表都已经根据连接条件进行了排序时，MySQL 可以通过合并排序后的结果来快速找到匹配的行。这有点像你在两个已经按字母顺序排列的列表中查找相同的名字，从头到尾比较一遍就可以找到所有匹配项。

例子

假设我们有两个表：orders 和 customers，我们要找出每个订单对应的客户信息。

SELECT orders.order_id, customers.customer_name
FROM orders
JOIN customers ON orders.customer_id = customers.customer_id;

在这个例子中，MySQL 会：

1. 找到匹配的行：检查 orders 表中的每一行，并在 customers 表中寻找 customer_id 相同的行。
2. 组合这些行：将 orders 表中的订单信息和 customers 表中的客户信息组合在一起。
3. 返回结果：给出每个订单及其对应客户的名称。