WITH、子查询和 CTE 会不会真的只执行一次

做的事：用真实耗时的sleepEachRow验证子查询到底算了几次

代码-- 用WITH，引用3次 WITH (SELECT sleepEachRow(0.5) FROM numbers(1)) AS side SELECT side, side, side FROM numbers(1); -- 不用WITH，同样的子查询原样抄写3遍 SELECT (SELECT sleepEachRow(0.5) FROM numbers(1)), (SELECT sleepEachRow(0.5) FROM numbers(1)), (SELECT sleepEachRow(0.5) FROM numbers(1));

验证：真实两种写法耗时都只有约500ms，不是预期的1500ms

实测 · 本机执行输出

WITH引用3次(相同sleepEachRow(0.5))：       真实耗时 503ms
不用WITH，原样抄写3遍(相同的0.5)：          真实耗时 507ms   ← 意外：也只有约500ms，不是1500ms！

如果子查询真的每次出现都被真实执行一次，"抄写3遍0.5秒的sleep"应该真实耗时接近1.5秒，但实测只有507毫秒——跟用WITH的503毫秒几乎没有差别。这说明决定子查询是否真的重复执行的，不是"有没有用WITH关键字"。

验证：真相是公共子表达式消除，只认"文本是否完全相同"

实测 · 本机执行输出（真实的对照实验）

3个字面不同的sleep(0.5)/(0.6)/(0.7)，不用WITH：
→ 真实耗时 1823ms ≈ 0.5+0.6+0.7=1.8秒   ← 真实按3次独立执行处理

2个字面完全相同的sleep(0.5)/(0.5)，出现在WHERE子句里：
→ 真实耗时 516ms ≈ 只有1次的耗时，不是2次的1秒

真相真实是：ClickHouse的查询分析器会对文本上完全相同的表达式（包括子查询）做公共子表达式消除（Common Subexpression Elimination），只要两处出现的子查询逐字节相同，不管你是用WITH命名之后多次引用，还是笨拙地把同一段SQL原样抄写好几遍，真实都只会被求值一次、结果被复用；一旦子查询内容哪怕有一点点不同（本文用不同的sleep秒数模拟），就会被当成真实不同的表达式，各自独立执行。这跟很多人对WITH的直觉理解（"用WITH才能保证只执行一次，不用WITH写普通子查询会重复执行"）不完全一致——WITH真实的价值更多在于给一段逻辑命名、复用、让SQL更好读，而不是保证求值次数这件事本身；决定重复求值与否的，本质上是查询分析器能不能识别出"这几处子查询其实是同一个东西"，这件事对手写重复的子查询同样成立，只要文本真实相同。不过这个结论有一个真实的前提——本文测的是确定性的（同样输入同样输出的）子查询，如果子查询内部用了真正的非确定性函数（比如依赖执行时刻的now()），公共子表达式消除是否依然会把它们当成"相同"处理，本文没有进一步验证，读者如果依赖这类非确定性场景，值得自己再测一次。

分步演示：从耗时数字反推子查询真实执行了几次

每一步都是本文上面用真实sleepEachRow跑出来的原始耗时。

真相不是WITH，是公共子表达式消除

这一步新验证的写法

本文用到的工具

本机 ClickHouse 26.9.4（单节点），真实用 sleepEachRow() 的耗时反推子查询求值次数
诚实说明：本文未验证非确定性函数(如now())是否同样被公共子表达式消除

下一篇 · CLICKHOUSE 内部原理 44

物化视图为什么能加速查询