MariaDB データベースにおける最適なクエリ選択: LEFT JOIN vs NOT EXISTS SELECT

2024-04-18

MariaDB: LEFT JOIN と NOT EXISTS SELECT のパフォーマンス比較

このブログ記事では、MariaDBにおける LEFT JOIN と NOT EXISTS SELECT のパフォーマンスを比較します。どちらのクエリも、テーブル間の関連性を表現するために使用されますが、パフォーマンス面で違いがあります。

LEFT JOIN は、左側テーブルのすべての行を返し、右側テーブルと一致する行があれば追加情報を結合します。一致する行がない場合、右側テーブルの列は NULL 値で表示されます。

NOT EXISTS SELECT は、左側テーブルの各行に対して、右側テーブルで一致する行が存在しないかどうかを調べます。一致する行が存在しない場合のみ、左側テーブルの行を返します。

パフォーマンス比較

どちらのクエリが高速かは、状況によって異なります。一般的に、以下の傾向があります。

データ量が少ない場合: どちらのクエリもほぼ同じパフォーマンスになります。
左側テーブルのデータ量が多い場合: LEFT JOIN の方が高速になる可能性があります。これは、NOT EXISTS SELECT が、右側テーブルのすべての行に対して左側テーブルの各行を比較する必要があるためです。

その他の考慮事項

インデックス: 両方のクエリで、関連する列にインデックスが作成されていると、パフォーマンスが向上します。
クエリプラン: データベースは、クエリの実行計画を策定します。この計画は、クエリのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。
データベースの設定: データベースの設定によっては、一方のクエリがもう一方よりも有利になる場合があります。

どちらのクエリを使用するかは、状況によって異なります。パフォーマンスが重要な場合は、クエリを分析し、どちらが最適かを判断する必要があります。

補足

このブログ記事は、MariaDB 10.5 でのテスト結果に基づいています。他のバージョンでは、結果が異なる場合があります。

また、このブログ記事は、パフォーマンスに関する一般的なガイドラインを提供するものであり、特定の状況に適用されることを保証するものではありません。

MariaDBにおける LEFT JOIN と NOT EXISTS SELECT の比較：サンプルコード

顧客テーブル (customers) と注文テーブル (orders) があり、各顧客の注文数を表示するクエリを作成する必要があるとします。

テーブル構造

CREATE TABLE customers (
  customer_id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255) NOT NULL
);

CREATE TABLE orders (
  order_id INT PRIMARY KEY,
  customer_id INT NOT NULL,
  FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES customers(customer_id)
);

クエリ

LEFT JOIN を使用する場合

SELECT c.customer_id, c.name, COUNT(o.order_id) AS order_count
FROM customers AS c
LEFT JOIN orders AS o ON c.customer_id = o.customer_id
GROUP BY c.customer_id, c.name;

NOT EXISTS SELECT を使用する場合

SELECT c.customer_id, c.name, 0 AS order_count
FROM customers AS c
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT 1
  FROM orders AS o
  WHERE o.customer_id = c.customer_id
);

説明

LEFT JOIN を使用して、customers テーブルと orders テーブルを結合します。
customer_id 列で結合します。
COUNT(o.order_id) を使用して、各顧客の注文数を集計します。
GROUP BY を使用して、顧客 ID と名前ごとに結果をグループ化します。

NOT EXISTS サブクエリを使用して、orders テーブルに一致する行がない顧客のみを選択します。
サブクエリは、customer_id 列で一致する行を検索します。
一致する行がない場合、order_count に 0 を設定します。

左側テーブルのデータ量が多い場合: LEFT JOIN の方が高速になる可能性があります。

MariaDBにおける LEFT JOIN と NOT EXISTS SELECT の比較：その他の方法

SELECT c.customer_id, c.name, (
  SELECT COUNT(*)
  FROM orders AS o
  WHERE o.customer_id = c.customer_id
) AS order_count
FROM customers AS c;

この方法は、customers テーブルの各行に対して、orders テーブルに対するサブクエリを実行します。サブクエリは、一致する注文の数をカウントします。

この方法は、LEFT JOIN や NOT EXISTS SELECTよりも一般的に遅くなります。これは、サブクエリが各行に対して個別に実行されるためです。

EXISTS を使用する方法

SELECT c.customer_id, c.name
FROM customers AS c
WHERE EXISTS (
  SELECT 1
  FROM orders AS o
  WHERE o.customer_id = c.customer_id
);

この方法は、EXISTS サブクエリを使用して、orders テーブルに一致する行がある顧客のみを選択します。サブクエリは、customer_id 列で一致する行を検索します。

この方法は、NOT EXISTS SELECT と同等の性能になります。

ウィンドウ関数を使用した方法

SELECT c.customer_id, c.name, COUNT(o.order_id) OVER (PARTITION BY c.customer_id) AS order_count
FROM customers AS c
LEFT JOIN orders AS o ON c.customer_id = o.customer_id;