SQL 中 IN 和 EXISTS 用法的区别

在sql中，in和exists能实现类似的功能，本文在此将二者作简单对比以及查询效率对比分析。

1. IN

确定给定的值是否与子查询或列表中的值相匹配。

in( )后面的子查询是返回结果集的，换句话说执行次序和exists( )不一样。子查询先产生结果集，然后主查询再去结果集里去找符合要求的字段列表去。符合要求的输出，反之则不输出。

2. EXIST

指定一个子查询，检测行的存在。

exists( )后面的子查询被称做相关子查询，他是不返回列表的值的。只是返回一个ture或false的结果，其运行方式是先运行主查询一次，再去子查询里查询与其对应的结果。如果是ture则输出，反之则不输出。再根据主查询中的每一行去子查询里去查询.

3. 对比

in 是把外表和内表作 hash 连接，而exists是对外表作loop循环，每次loop循环再对内表进行查询。 in 其实与等于相似，比如in(1,2) 就是 = 1 or = 2的一种简单写法，所以一般在元素少的时候使用in，如果多的话就用exists

exists的用法跟in不一样，一般都需要和子表进行关联，而且关联时，需要用索引，这样就可以加快速度。

1. exist, not exist一般都是与子查询一起使用. In可以与子查询一起使用,也可以直接in (a,b…..)。

2. exist会针对子查询的表使用索引. not exist会对主子查询都会使用索引. in与子查询一起使用的时候,只能针对主查询使用索引. not in则不会使用任何索引. 注意,一直以来认为exists比in效率高的说法是不准确的。

4. 案例

4.1. 案例一

select * from A
where id in(select id from B)

以上查询使用了in语句,in( )只执行一次,它查出B表中的所有id字段并缓存起来.之后,检查A表的id是否与B表中的id相等,如果相等则将A表的记录加入结果集中,直到遍历完A表的所有记录. 它的查询过程类似于以下过程:

List resultSet=[];
Array A=(select * from A);
Array B=(select id from B);

for(int i=0;i<A.length;i++) {
   for(int j=0;j<B.length;j++) {
      if(A[i].id==B[j].id) {
         resultSet.add(A[i]);
         break;
      }
   }
}
return resultSet;

可以看出,当B表数据较大时不适合使用in( ),因为它会B表数据全部遍历一次.

如:A表有10000条记录,B表有1000000条记录,那么最多有可能遍历10000*1000000次,效率很差.

再如:A表有10000条记录,B表有100条记录,那么最多有可能遍历10000*100次,遍历次数大大减少,效率大大提升.

结论:in( )适合B表比A表数据小的情况

4.2. 案例二

select a.* from A a 
where exists(select 1 from B b where a.id=b.id)

以上查询使用了exists语句,exists( )会执行A.length次,它并不缓存exists( )结果集,因为exists( )结果集的内容并不重要,重要的是结果集中是否有记录,如果有则返回true,没有则返回false. 它的查询过程类似于以下过程

List resultSet=[];
Array A=(select * from A)

for(int i=0;i<A.length;i++) {
   if(exists(A[i].id) {    //执行select 1 from B b where b.id=a.id是否有记录返回
       resultSet.add(A[i]);
   }
}
return resultSet;

当B表比A表数据大时适合使用exists( ),因为它没有那么遍历操作,只需要再执行一次查询就行.

如:A表有10000条记录,B表有1000000条记录,那么exists( )会执行10000次去判断A表中的id是否与B表中的id相等.

如:A表有10000条记录,B表有100000000条记录,那么exists( )还是执行10000次,因为它只执行A.length次,可见B表数据越多,越适合exists( )发挥效果.

再如:A表有10000条记录,B表有100条记录,那么exists( )还是执行10000次,还不如使用in( )遍历10000*100次,因为in( )是在内存里遍历比较,而exists( )需要查询数据库,我们都知道查询数据库所消耗的性能更高,而内存比较很快.

结论:exists( )适合B表比A表数据大的情况

5. sql 分析器解读

SELECT 
c.CustomerId,c.CompanyName 
FROM 
Customers c
WHERE 
EXISTS(
SELECT o.OrderID FROM Orders o WHERE o.CustomerID=c.CustomerID
)

这里面的EXISTS是如何运作呢？子查询返回的是OrderId字段，可是外面的查询要找的是CustomerID和CompanyName字段，这两个字段肯定不在OrderID里面啊，这是如何匹配的呢？

EXISTS用于检查子查询是否至少会返回一行数据，该子查询实际上并不返回任何数据，而是返回值True或False

EXISTS 指定一个子查询，检测行的存在。

EXISTS(包括 NOT EXISTS )子句的返回值是一个BOOL值。 EXISTS内部有一个子查询语句(SELECT … FROM…)，我将其称为EXIST的内查询语句。其内查询语句返回一个结果集。 EXISTS子句根据其内查询语句的结果集空或者非空，返回一个布尔值。

一种通俗的可以理解为：将外查询表的每一行，代入内查询作为检验，如果内查询返回的结果取非空值，则EXISTS子句返回TRUE，这一行可作为外查询的结果行，否则不能作为结果。

分析器会先看语句的第一个词，当它发现第一个词是SELECT关键字的时候，它会跳到FROM关键字，然后通过FROM关键字找到表名并把表装入内存。接着是找WHERE关键字，如果找不到则返回到SELECT找字段解析，如果找到WHERE，则分析其中的条件，完成后再回到SELECT分析字段。最后形成一张我们要的虚表。

WHERE关键字后面的是条件表达式。条件表达式计算完成后，会有一个返回值，即非0或0，非0即为真(true)，0即为假(false)。同理WHERE后面的条件也有一个返回值，真或假，来确定接下来执不执行SELECT。

分析器先找到关键字SELECT，然后跳到FROM关键字将STUDENT表导入内存，并通过指针找到第一条记录，接着找到WHERE关键字计算它的条件表达式，如果为真那么把这条记录装到一个虚表当中，指针再指向下一条记录。如果为假那么指针直接指向下一条记录，而不进行其它操作。一直检索完整个表，并把检索出来的虚拟表返回给用户。EXISTS是条件表达式的一部分，它也有一个返回值(true或false)。

在插入记录前，需要检查这条记录是否已经存在，只有当记录不存在时才执行插入操作，可以通过使用 EXISTS 条件句防止插入重复记录。

INSERT INTO TableIn (ANAME,ASEX) 
SELECT top 1 '张三', '男' FROM TableIn
WHERE not exists (select * from TableIn where TableIn.AID = 7)

6. 总结

EXISTS与IN的使用效率的问题，通常情况下采用exists要比in效率高，因为IN不走索引，但要看实际情况具体使用：

IN适合于外表大而内表小的情况
EXISTS适合于外表小而内表大的情况
当内表数据与外表数据一样大时，in与exists效率差不多，可任选一个使用

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