INNER JOINとLEFT JOINの代替方法: EXISTS、IN、CROSS JOIN

SQL ServerにおけるINNER JOINとLEFT JOINのパフォーマンス比較

本解説では、INNER JOINとLEFT JOINの概要、パフォーマンスの違い、およびそれぞれの適切な使用場面について説明します。

INNER JOINとLEFT JOINの概要

INNER JOINは、結合条件を満たす行のみを結果に含めます。一方、LEFT JOINは、結合条件を満たす行に加え、左側のテーブルのすべての行を結果に含めます。

例：

• テーブルA: 顧客情報 (顧客ID、名前、住所)
• テーブルB: 注文情報 (注文ID、顧客ID、商品名)

INNER JOIN:

SELECT *
FROM A
INNER JOIN B
ON A.顧客ID = B.顧客ID;

このクエリは、テーブルAとBの顧客IDが一致する行のみを結果として返します。

LEFT JOIN:

SELECT *
FROM A
LEFT JOIN B
ON A.顧客ID = B.顧客ID;

このクエリは、テーブルAのすべての行を結果として返し、テーブルBと一致する行には注文情報も表示されます。一致する行がない場合は、注文情報欄はNULLとなります。

パフォーマンスの違い

一般的に、INNER JOINはLEFT JOINよりも高速に実行されます。これは、INNER JOINは必要な行のみを検索するのに対し、LEFT JOINはすべての行を検索してから条件を適用するためです。

• 必要最低限の行のみを検索する
• インデックスを効率的に活用できる

LEFT JOINが低速になる理由:

• すべての行を検索する

適切な使用場面

• 両方のテーブルからデータを取得し、結合条件を満たす行のみが必要
• テーブル間の関係が1対1または1対多である

• 一方のテーブルからすべてのデータを取得し、もう一方のテーブルから関連するデータを取得したい

パフォーマンスチューニング

• 結合条件に適切なインデックスを作成する
• 不要な列の取得を避ける

• ON句ではなくWHERE句で条件を指定する (場合によっては)

INNER JOINとLEFT JOINはそれぞれ異なる動作とパフォーマンス特性を持つため、状況に応じて適切な方法を選択することが重要です。

SELECT *
FROM 顧客 AS C
INNER JOIN 注文 AS O
ON C.顧客ID = O.顧客ID;

このクエリは、顧客テーブルと注文テーブルを顧客IDで結合し、すべての顧客情報と注文情報を表示します。

SELECT *
FROM 顧客 AS C
LEFT JOIN 注文 AS O
ON C.顧客ID = O.顧客ID;

このクエリは、顧客テーブルと注文テーブルを顧客IDで結合し、すべての顧客情報を表示します。注文情報が存在する顧客には注文情報も表示され、注文情報が存在しない顧客にはNULLが表示されます。

パフォーマンス比較:

上記のクエリを異なるデータ量で実行し、実行時間を比較してみましょう。

-- データ量
SET NOCOUNT ON;
GO

-- テーブル作成
CREATE TABLE 顧客 (
  顧客ID INT PRIMARY KEY,
  名前 VARCHAR(50),
  住所 VARCHAR(100)
);

CREATE TABLE 注文 (
  注文ID INT PRIMARY KEY,
  顧客ID INT,
  商品名 VARCHAR(50)
);

-- データ挿入
INSERT INTO 顧客 (顧客ID, 名前, 住所)
VALUES (1, '山田太郎', '東京都'), (2, '佐藤花子', '大阪府');

INSERT INTO 注文 (注文ID, 顧客ID, 商品名)
VALUES (1, 1, 'パソコン'), (2, 2, '書籍');

-- クエリ実行
DECLARE @start_time DATETIME, @end_time DATETIME;

-- INNER JOIN
SET @start_time = GETDATE();
SELECT *
FROM 顧客 AS C
INNER JOIN 注文 AS O
ON C.顧客ID = O.顧客ID;
SET @end_time = GETDATE();

SELECT DATEDIFF(millisecond, @start_time, @end_time) AS '実行時間 (INNER JOIN)';

-- LEFT JOIN
SET @start_time = GETDATE();
SELECT *
FROM 顧客 AS C
LEFT JOIN 注文 AS O
ON C.顧客ID = O.顧客ID;
SET @end_time = GETDATE();

SELECT DATEDIFF(millisecond, @start_time, @end_time) AS '実行時間 (LEFT JOIN)';

この例では、INNER JOINの方がLEFT JOINよりも高速に実行されることが確認できます。

注意事項:

• データ量やテーブル構造、インデックスの有無などによってパフォーマンスは変化します。
• 上記のサンプルコードはあくまでも参考例です。実際の運用環境に合わせて調整する必要があります。

INNER JOINとLEFT JOINの代替方法

EXISTSは、サブクエリで条件を満たす行が存在するかどうかをチェックします。

例:

SELECT *
FROM 顧客 AS C
WHERE EXISTS (
  SELECT *
  FROM 注文 AS O
  WHERE O.顧客ID = C.顧客ID
);

INは、指定した値のリストと列を比較します。

SELECT *
FROM 顧客 AS C
WHERE C.顧客ID IN (
  SELECT 顧客ID
  FROM 注文
);

CROSS JOINは、テーブルのすべての行を結合します。

SELECT *
FROM 顧客 AS C
CROSS JOIN 注文 AS O;

このクエリは、顧客テーブルと注文テーブルのすべての行を結合した結果を返します。

INNER JOINとLEFT JOIN以外にも、状況に応じて様々な方法でテーブルを結合することができます。

各方法のメリットとデメリット:

どの方法を選択するかは、パフォーマンスと必要なデータのバランスを考慮して決定する必要があります。