SQL：元组比较

Question

在我当前的应用程序中，我需要能够执行这种类型的查询：

SELECT MIN((colA, colB, colC)) 
FROM mytable
WHERE (colA, colB, colC) BETWEEN (200, 'B', 'C') AND (1000, 'E', 'F')

并得到 (333, 'B', 'B') 的答案，给定以下数据：

+------+------+------+
| colA | colB | colC |
+------+------+------+
|   99 | A    | A    |
|  200 | A    | Z    |
|  200 | B    | B    |
|  333 | B    | B    |
|  333 | C    | D    |
|  333 | C    | E    |
|  333 | D    | C    |
| 1000 | E    | G    |
| 1000 | F    | A    |
+------+------+------+

什么是最有效的在实际的 SQL 中如何实现这一点？请记住，这是一个玩具示例，我的实际应用程序具有具有不同列和数据类型的表以及数亿行。我使用 MySQL，如果有帮助的话。您还可以假设这些列具有 PRIMARY 或 UNIQUE 索引。

如果解决方案可以轻松扩展到更多/更少的列，那就更好了。

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元组比较：

有几个人问过，所以我应该把这个放在问题中。元组按字典顺序排序，这意味着序列的排序与其第一个不同元素的排序相同。例如，(1,2,x)＜0。 (1,2,y) 返回与 x < 相同的结果y。

值得注意的是，SQL（或者至少是 mysql）正确地实现了这一点：

mysql> select (200, 'B', 'C') < (333, 'B', 'B') and (333, 'B', 'B') < (1000, 'E', 'F');
+--------------------------------------------------------------------------+
| (200, 'B', 'C') < (333, 'B', 'B') and (333, 'B', 'B') < (1000, 'E', 'F') |
+--------------------------------------------------------------------------+
|                                                                        1 |
+--------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

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这是创建示例所需的 SQL：

create table mytable select 333 colA, 'B' colB, 'B' colC;
insert into mytable values (200, 'B', 'B'), (333, 'C', 'D'), (1000, 'E', 'G'), 
    (200, 'A', 'Z'), (1000, 'F', 'A'), (333, 'C', 'E'), (333, 'D', 'C'),
    (99, 'A', 'A');
alter table mytable add unique index myindex (colA, colB, colC);

添加此索引似乎会导致表按字典顺序排序，这很有趣。在我们的生产系统中情况并非如此。

Answer 1

就这么做：

SELECT colA
     , colB
     , colC
FROM mytable
WHERE ( ('A',  'B',  'C') <= (colA, colB, colC ) )
  AND ( (colA, colB, colC) <= ('D',  'E',  'F' ) )
ORDER BY colA, colB, colC
LIMIT 1
;

效果很好。我怀疑它也应该相当快。

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这是等效的，但它可能具有更好的性能，具体取决于您的表：

SELECT m.colA
     , m.colB
     , m.colC
FROM mytable m
WHERE ( ('A',  'B',  'C') <= (m.colA, m.colB, m.colC) )
  AND ( (m.colA, m.colB, m.colC) <= ('D',  'E',  'F') )
  AND NOT EXISTS
  ( SELECT 1
    FROM mytable b
    WHERE (b.colA, b.colB, b.colC) < (m. colA, m.colB, m.colC)
      AND ( ('A',  'B',  'C') <= (b.colA, b.colB, b.colC) )
  );

Answer 2

---编辑---：（删除了之前的错误试验）

第二次尝试（不是真正的关系代数）。

这有效，但仅当字段为 char(1) 时：

SELECT colA, colB, colC
FROM mytable
WHERE CONCAT(colA, colB, colC)
      BETWEEN CONCAT('A', 'B', 'C')
      AND CONCAT('D', 'E', 'F')
ORDER BY colA, colB, colC
LIMIT 1 ; 

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我认为显示 mytable 中小于或等于同一个表的元组的所有元组组合的视图可能会有所帮助，因为它可以用于其他比较：

CREATE VIEW lessORequal AS
( SELECT a.colA AS smallA
       , a.colB AS smallB
       , a.colC AS smallC
       , b.colA AS largeA
       , b.colB AS largeB
       , b.colC AS largeC
  FROM mytable a
    JOIN mytable b
      ON (a.colA < b.colA)
         OR ( (a.colA = b.colA)
               AND ( (a.colB < b.colB)
                     OR (a.colB = b.colB
                        AND a.colC <= b.colC)
                   )
            )
  ) ;

使用类似的技术，这解决了问题。它适用于任何类型的字段（int、float、任何长度的 char）。如果尝试添加更多字段，这将是一种尴尬和复杂的情况。

SELECT colA, colB, colC
FROM mytable m
WHERE ( ('A' < colA)
        OR ( ('A' = colA)
              AND ( ('B' < colB)
                    OR ('B' = colB
                       AND 'C' <= colC)
                  )
           )
      )
  AND ( (colA < 'D')
         OR ( (colA = 'D')
              AND ( (colB < 'E')
                    OR (colB = 'E'
                       AND colC <= 'F')
                  )
            )
      )
ORDER BY colA, colB, colC
LIMIT 1 ; 

---

还定义一个函数：

CREATE FUNCTION IslessORequalThan( lowA CHAR(1)
                                 , lowB CHAR(1)
                                 , lowC CHAR(1)
                                 , highA CHAR(1)
                                 , highB CHAR(1)
                                 , highC CHAR(1)
                                 )
RETURNS boolean
RETURN ( (lowA < highA)
         OR ( (lowA = highA)
               AND ( (lowB < highB)
                     OR ( (lowB = highB)
                          AND (lowC <= highC)
                        )
                   )
            )
       );

并用它来解决相同或相似的问题。这又解决了这个问题。查询很优雅，但如果字段的类型或数量发生更改，则必须创建新函数。

SELECT colA
     , colB
     , colC
FROM mytable 
WHERE IslessORequalThan(  'A',  'B',  'C', colA, colB, colC )
  AND IslessORequalThan( colA, colB, colC,  'D',  'E',  'F' )
ORDER BY colA, colB, colC
LIMIT 1;

---

在此之前，因为条件

(colA, colB, colC) BETWEEN ('A', 'B', 'C') AND ('D', 'E', 'F')

为MySQL 中不允许，我认为

('A', 'B', 'C') <= (colA, colB, colC)

也是不允许的。但我错了。