UNION vs UNION ALL: Ключевые различия объяснены

Основное различие между UNION и UNION ALL в SQL заключается в том, что UNION удаляет дублирующиеся строки из результирующего набора, в то время как UNION ALL возвращает все строки, включая дубликаты, что значительно влияет как на производительность, так и на размер результирующего набора. UNION выполняет неявную операцию DISTINCT, что делает его медленнее, но гарантирует уникальные результаты, в то время как UNION ALL более эффективен, так как полностью пропускает этап удаления дубликатов.

Содержание

• Основные различия
• Сравнение производительности
• Размер результирующего набора и обработка NULL
• Синтаксис и правила использования
• Практические примеры
• Когда использовать каждый оператор
• Лучшие практики и рекомендации

Основные различия

Фундаментальное различие между UNION и UNION ALL заключается в том, как они обрабатывают дублирующиеся записи в объединенном результирующем наборе.

UNION выполняет неявную операцию DISTINCT над итоговым результирующим набором, автоматически удаляя любые дублирующиеся строки, которые появляются во всех операторах SELECT. Это означает, что если одинаковые строки найдены в обоих запросах, в итоговом выводе будет присутствовать только одна из них.

UNION ALL, с другой стороны, просто объединяет все строки из обоих операторов SELECT без какого-либо удаления дубликатов, сохраняя каждую строку точно такой, как она появляется в исходных запросах.

Как отмечено на DataCamp, “Если UNION выбирает только уникальные записи, то UNION ALL выбирает все из них, влияя на производительность и размер результирующего набора”. Это различие в обработке дубликатов является основным фактором, влияющим на все остальные аспекты этих операторов.

Сравнение производительности

Различия в производительности между UNION и UNION ALL значительны, особенно при работе с большими наборами данных.

Производительность UNION:

• Требует дополнительной обработки для идентификации и удаления дублирующихся строк
• Обычно включает операции сортировки и хеширования для удаления дубликатов
• Как отмечено на DevArt, “UNION обеспечивает лучшую производительность выполнения запроса, так как не тратит ресурсы на удаление дублирующихся строк”
• Анализ SQLShack показывает, что “SQL Union содержит оператор Sort с стоимостью 53.7% среди всех операторов пакета”
• Этап удаления дубликатов может быть вычислительно затратным, особенно при работе с большими наборами данных

Производительность UNION ALL:

• Не требуется обработка удаления дубликатов
• Просто объединяет результирующие наборы напрямую
• Обычно в 2-5 раз быстрее UNION в зависимости от размера набора данных
• StrataScratch подтверждает, что “UNION ALL обеспечивает лучшую производительность выполнения запроса, так как не тратит ресурсы на удаление дублирующихся строк”
• Более эффективное использование ресурсов, так как избегается накладные расходы на обнаружение дубликатов

Разрыв в производительности становится более заметным при работе с большими наборами данных. Как объясняется на LearnSQL.com, “Если вы знаете, что все записи, возвращаемые UNION, будут уникальными, используйте UNION ALL; он будет быстрее. Это особенно актуально для больших наборов данных.”

Размер результирующего набора и обработка NULL

Обработка дубликатов и значений NULL значительно различается между этими операторами.

Размер результирующего набора:

• UNION: Создает меньшие наборы данных из-за удаления дубликатов. Итоговый результат содержит только уникальные строки.
• UNION ALL: Создает большие наборы данных, так как сохраняет все строки, включая дубликаты.

Обработка значений NULL:

• UNION: Рассматривает значения NULL как дубликаты при оценке уникальности строк. Согласно Zentut, “Оператор SQL UNION рассматривает все значения NULL как одно значение NULL при оценке дубликатов”. Если все значения столбцов (включая NULL) совпадают между строками, UNION будет считать их дубликатами и удалит одну из них.

• UNION ALL: Включает значения NULL без специальной обработки, сохраняя все вхождения NULL.

GeeksforGeeks подтверждает, что “UNION ALL будет включать значения NULL в результирующий набор”, в то время как StrataScratch отмечает, что “Обработка NULL: Оператор UNION рассматривает NULL как дубликаты, то есть удаляет их, если все значения столбцов (включая NULL) совпадают”.

Синтаксис и правила использования

Оба оператора следуют определенным синтаксическим требованиям и правилам использования.

Базовый синтаксис:

SELECT column1, column2 FROM table1
UNION | UNION ALL
SELECT column1, column2 FROM table2;

Ключевые требования:

• Оба оператора SELECT должны иметь одинаковое количество столбцов
• Соответствующие столбцы должны иметь совместимые типы данных
• Имена столбцов в результирующем наборе берутся из первого оператора SELECT

Важные правила использования:

• ORDER BY: Может применяться только к итоговому результирующему набору, а не внутри отдельных операторов SELECT
• GROUP BY и HAVING: Могут использоваться только внутри отдельных операторов SELECT, а не для итогового объединенного результата
• Агрегатные функции: Работают внутри отдельных операторов SELECT, но не через саму операцию UNION

Согласно MSSQLTips, “Клаузы ORDER BY и COMPUTE могут быть указаны только для итогового результирующего набора, а не для каждого отдельного результирующего набора. Клаузы GROUP BY и HAVING могут быть указаны только для каждого отдельного результирующего набора, а не для итогового.”

Практические примеры

Рассмотрим конкретные примеры, демонстрирующие различия между этими операторами.

Пример 1: Команды сотрудников

-- Использование UNION (удаляет дубликаты)
SELECT employee_id, employee_name FROM sales_team
UNION
SELECT employee_id, employee_name FROM support_team;

-- Использование UNION ALL (сохраняет дубликаты)
SELECT employee_id, employee_name FROM sales_team
UNION ALL
SELECT employee_id, employee_name FROM support_team;

Пример 2: Анализ продаж вина
Из StrataScratch:

WITH CTE AS(
    SELECT region_1 AS region, variety, price FROM winemag_p1
    UNION ALL
    SELECT region_2 AS region, variety, price FROM winemag_p1
)
SELECT region, variety, SUM(price) AS price_sum 
FROM CTE 
WHERE region IS NOT NULL AND price IS NOT NULL 
GROUP BY region, variety 
ORDER BY price_sum DESC;

Пример 3: Обработка NULL

-- UNION рассматривает NULL как потенциальные дубликаты
SELECT id, name FROM table1
UNION
SELECT id, name FROM table2;

-- UNION ALL сохраняет все NULL
SELECT id, name FROM table1
UNION ALL
SELECT id, name FROM table2;

Когда использовать каждый оператор

Выбор между UNION и UNION ALL зависит от ваших конкретных требований.

Используйте UNION, когда:

• Вам нужны уникальные результаты, и дубликаты должны быть удалены
• Целостность данных требует уникальных записей в итоговом выводе
• Вы работаете с небольшими наборами данных, где влияние на производительность незначительно
• Бизнес-логика явно требует уникальные комбинации значений

Используйте UNION ALL, когда:

• Производительность критически важна, и вы работаете с большими наборами данных
• Вам нужно сохранить все записи, включая дубликаты
• Вы знаете, что данные не содержат дубликатов между результирующими наборами
• Вам нужно агрегировать или обрабатывать все строки индивидуально

Как советует SQLPad.io, “Предпочитайте UNION ALL для более быстрого выполнения запроса, когда дублирующиеся строки в результирующем наборе допустимы или желательны.”

Лучшие практики и рекомендации

Оптимизация производительности:

• Всегда используйте UNION ALL, когда дубликаты допустимы или когда вы знаете, что данные уникальны
• Рассмотрите возможность фильтрации данных перед использованием UNION для уменьшения размера набора данных
• Используйте соответствующую индексацию по столбцам, участвующим в операциях UNION

Качество данных:

• Учитывайте, что UNION может удалить дубликаты, которые вам на самом деле нужны
• Учитывайте последствия обработки NULL при работе с неполными данными
• Тестируйте оба оператора с вашими реальными данными, чтобы понять их влияние

Читаемость кода:

• Используйте скобки для четкого определения области каждого оператора SELECT в сложных запросах
• Добавляйте комментарии, объясняющие, почему вы выбрали UNION или UNION ALL
• Документируйте любые предположения об уникальности данных

Распространенные ошибки:

• Забывание о том, что UNION требует одинакового количества столбцов и совместимых типов данных
• Попытка использования ORDER BY внутри отдельных операторов SELECT
• Неучет влияния UNION на производительность при работе с большими наборами данных

Заключение

Понимание различий между UNION и UNION ALL необходимо для написания эффективных SQL-запросов. Основные выводы:

1. UNION удаляет дубликаты, в то время как UNION ALL сохраняет все строки, что делает UNION медленнее, но гарантирует уникальные результаты.

2. Различие в производительности значительно - UNION ALL обычно в 2-5 раз быстрее UNION, особенно при работе с большими наборами данных, так как избегает накладных расходов на обнаружение дубликатов.

3. Обработка NULL различается - UNION рассматривает NULL как дубликаты при оценке уникальности, в то время как UNION ALL сохраняет все значения NULL.

4. Используйте UNION, когда вам нужны уникальные результаты, и вы можете допустить затраты на производительность.

5. Используйте UNION ALL, когда производительность критически важна, дубликаты допустимы, или вы знаете, что данные уникальны между результирующими наборами.

Всегда учитывайте ваши конкретные требования и характеристики набора данных при выборе между этими операторами, и тестируйте оба подхода с вашими реальными данными, чтобы принимать обоснованные решения о производительности и корректности.

Источники

1. UNION vs UNION ALL в SQL | DataCamp
2. В чем разница между UNION и UNION ALL? - Stack Overflow
3. UNION vs. UNION ALL в SQL: В чем разница? | LearnSQL.com
4. SQL UNION vs UNION ALL - Синтаксис, различия и примеры | DevArt
5. UNION vs UNION ALL в SQL | Atlassian
6. SQL UNION vs UNION ALL: Различия, которые нужно знать - StrataScratch
7. SQL Union vs Union All в SQL Server | SQLShack
8. Union vs Union All в SQL: Ключевые различия объяснены - SQLPad.io
9. Производительность UNION против UNION ALL в SQL Server - Stack Overflow
10. UNION vs. UNION ALL в SQL Server | MSSQLTips