一、子查询

子查询指一个查询语句嵌套在另一个查询语句内部的查询,这个特性从MySQL 4.1开始引入。SQL 中子查询的使用大大增强了 SELECT 查询的能力,因为很多时候查询需要从结果集中获取数据,或者需要从同一个表中先计算得出一个数据结果,然后与这个数据结果(可能是某个标量,也可能是某个集合)进行比较。

1.1 需求分析与问题解决

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1.1.1 实际问题

  • 现有解决方式:
#方式一:
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel';
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > 11000;

#方式二:自连接
SELECT e2.last_name,e2.salary
FROM employees e1,employees e2
WHERE e1.last_name = 'Abel'
AND e1.`salary` < e2.`salary`

#方式三:子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel'
);

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1.1.2 子查询的基本使用

  • 子查询的基本语法结构:
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  • 子查询(内查询)在主查询之前一次执行完成。

  • 子查询的结果被主查询(外查询)使用 。

  • 注意事项:

    • 子查询要包含在括号内
    • 将子查询放在比较条件的右侧
    • 单行操作符对应单行子查询,多行操作符对应多行子查询

1.1.3 子查询的分类

  • 分类方式1:
    我们按内查询的结果返回一条还是多条记录,将子查询分为单行子查询多行子查询
    • 单行子查询
    • image.png
    • 多行子查询
    • image.png
  • 分类方式2:
    • 我们按内查询是否被执行多次,将子查询划分为相关(或关联)子查询不相关(或非关联)子查询
    • 子查询从数据表中查询了数据结果,如果这个数据结果只执行一次,然后这个数据结果作为主查询的条件进行执行,那么这样的子查询叫做不相关子查询
    • 同样,如果子查询需要执行多次,即采用循环的方式,先从外部查询开始,每次都传入子查询进行查询,然后再将结果反馈给外部,这种嵌套的执行方式就称为相关子查询

1.2 单行子查询

1.2.1 单行比较操作符

操作符含义
=equal to
>greater than
>=greater than or equal to
<less than
<=less than or equal to
<>not equal to

1.2.2 代码示例

  • 题目:查询工资大于149号员工工资的员工的信息
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  • 题目:返回job_id与141号员工相同,salary比143号员工多的员工姓名,job_id和工资
SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE job_id =
				(SELECT job_id
				FROM employees
				WHERE employee_id = 141)
AND salary >
				(SELECT salary
				FROM employees
				WHERE employee_id = 143);

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  • 题目:返回公司工资最少的员工的last_name,job_id和salary
SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE salary =
			(SELECT MIN(salary)
			FROM employees);

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  • 题目:查询与141号或174号员工的manager_id和department_id相同的其他员工的employee_id,manager_id,department_id
  • 实现方式1:不成对比较
SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE manager_id IN
			(SELECT manager_id
			FROM employees
			WHERE employee_id IN (174,141))
AND department_id IN
			(SELECT department_id
			FROM employees
			WHERE employee_id IN (174,141))
			AND employee_id NOT IN(174,141);
  • 实现方式2:成对比较
SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE (manager_id, department_id) IN
				(SELECT manager_id, department_id
				FROM employees
				WHERE employee_id IN (141,174))
AND employee_id NOT IN (141,174);

1.2.3 HAVING 中的子查询

  • 首先执行子查询。
  • 向主查询中的HAVING 子句返回结果。
  • 题目:查询最低工资大于50号部门最低工资的部门id和其最低工资
SELECT department_id, MIN(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING MIN(salary) >
		(SELECT MIN(salary)
		FROM employees
		WHERE department_id = 50);

1.2.4 CASE中的子查询

  • 在CASE表达式中使用单列子查询:
  • 题目:显式员工的employee_id,last_name和location。其中,若员工department_id与location_id为1800的department_id相同,则location为’Canada’,其余则为’USA’。
SELECT employee_id, last_name,
(CASE department_id
WHEN
		(SELECT department_id FROM departments
		WHERE location_id = 1800)
		THEN 'Canada' ELSE 'USA' END) location
FROM employees;

1.2.5 子查询中的空值问题

SELECT last_name, job_id
FROM employees
WHERE job_id =
	(SELECT job_id
	FROM employees
	WHERE last_name = 'Haas');

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子查询不返回任何行

1.2.6 非法使用子查询

SELECT employee_id, last_name
FROM employees
WHERE salary =
	(SELECT MIN(salary)
	FROM employees
	GROUP BY department_id);

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1.3 多行子查询

  • 也称为集合比较子查询
  • 内查询返回多行
  • 使用多行比较操作符

1.3.1 多行比较操作符

操作符含义
IN等于列表中的任意一个
ANY需要和单行比较操作符一起使用,和子查询返回的某一个值比较
ALL需要和单行比较操作符一起使用,和子查询返回的所有值比较
SOME实际上是ANY的别名,作用相同,一般常使用ANY

体会 ANY 和 ALL 的区别

1.3.2 代码示例

  • 题目:返回其它job_id中比job_id为‘IT_PROG’部门任一工资低的员工的员工号、姓名、job_id 以及salary
    image.png
    image.png

  • 题目:返回其它job_id中比job_id为‘IT_PROG’部门所有工资都低的员工的员工号、姓名、job_id以及salary
    image.png

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  • 题目:查询平均工资最低的部门id
#方式1:
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) = (
	SELECT MIN(avg_sal)
	FROM (
		SELECT AVG(salary) avg_sal
		FROM employees
		GROUP BY department_id
		) dept_avg_sal
	)
	
#方式2:
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) <= ALL (
		SELECT AVG(salary) avg_sal
		FROM employees
		GROUP BY department_id
		)

1.3.3 空值问题

SELECT last_name
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN (
		SELECT manager_id
		FROM employees
		);

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1.4 相关子查询

1.4.1 相关子查询执行流程

  • 如果子查询的执行依赖于外部查询,通常情况下都是因为子查询中的表用到了外部的表,并进行了条件关联,因此每执行一次外部查询,子查询都要重新计算一次,这样的子查询就称之为关联子查询。
  • 相关子查询按照一行接一行的顺序执行,主查询的每一行都执行一次子查询。
    image.png

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  • 说明:子查询中使用主查询中的列

1.4.2 代码示例

  • 题目:查询员工中工资大于本部门平均工资的员工的last_name,salary和其department_id

  • 方式一:相关子查询
    image.png

  • 方式二:在 FROM 中使用子查询

SELECT last_name,salary,e1.department_id
FROM employees e1,(SELECT department_id,AVG(salary) dept_avg_sal FROM employees GROUP
BY department_id) e2
WHERE e1.`department_id` = e2.department_id
AND e2.dept_avg_sal < e1.`salary`;

from型的子查询:子查询是作为from的一部分,子查询要用()引起来,并且要给这个子查询取别名, 把它当成一张“临时的虚拟的表”来使用。

  • 方式三:在ORDER BY 中使用子查询:
  • 题目:查询员工的id,salary,按照department_name 排序
SELECT employee_id,salary
FROM employees e
ORDER BY (
		SELECT department_name
		FROM departments d
		WHERE e.`department_id` = d.`department_id`
		);

题目:若employees表中employee_id与job_history表中employee_id相同的数目不小于2,输出这些相同id的员工的employee_id,last_name和其job_id

SELECT e.employee_id, last_name,e.job_id
FROM employees e
WHERE 2 <= (SELECT COUNT(*)
			FROM job_history
			WHERE employee_id = e.employee_id);

1.4.3 EXISTS 与 NOT EXISTS关键字

  • 关联子查询通常也会和 EXISTS操作符一起来使用,用来检查在子查询中是否存在满足条件的行。
  • 如果在子查询中不存在满足条件的行:
    • 条件返回 FALSE
    • 继续在子查询中查找
  • 如果在子查询中存在满足条件的行:
    • 不在子查询中继续查找
    • 条件返回 TRUE
  • NOT EXISTS关键字表示如果不存在某种条件,则返回TRUE,否则返回FALSE。
    题目:查询公司管理者的employee_id,last_name,job_id,department_id信息
  • 方式一:
SELECT employee_id, last_name, job_id, department_id
FROM employees e1
WHERE EXISTS ( SELECT *
			FROM employees e2
			WHERE e2.manager_id =
				  e1.employee_id);
  • 方式二:自连接
SELECT DISTINCT e1.employee_id, e1.last_name, e1.job_id, e1.department_id
FROM employees e1 JOIN employees e2
WHERE e1.employee_id = e2.manager_id;
  • 方式三:
SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (
SELECT DISTINCT manager_id
FROM employees
);
  • 题目:查询departments表中,不存在于employees表中的部门的department_id和department_name
SELECT department_id, department_name
FROM departments d
WHERE NOT EXISTS (SELECT 'X'
		FROM employees
		WHERE department_id = d.department_id);

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1.4.4 相关更新

UPDATE table1 alias1
SET column = (SELECT expression
		FROM table2 alias2
		WHERE alias1.column = alias2.column);
  • 使用相关子查询依据一个表中的数据更新另一个表的数据。
  • 题目:在employees中增加一个department_name字段,数据为员工对应的部门名称
# 1)
ALTER TABLE employees
ADD(department_name VARCHAR2(14));
# 2)
UPDATE employees e
SET department_name = (SELECT department_name
		FROM departments d
		WHERE e.department_id = d.department_id);

1.4.5 相关删除

DELETE FROM table1 alias1
WHERE column operator (SELECT expression
			FROM table2 alias2
			WHERE alias1.column = alias2.column);
  • 使用相关子查询依据一个表中的数据删除另一个表的数据。
  • 题目:删除表employees中,其与emp_history表皆有的数据
DELETE FROM employees e
WHERE employee_id in
(SELECT employee_id
FROM emp_history
WHERE employee_id = e.employee_id);

1.5 抛一个思考题

问题:谁的工资比Abel的高?
解答

#方式1:自连接
SELECT e2.last_name,e2.salary
FROM employees e1,employees e2
WHERE e1.last_name = 'Abel'
AND e1.`salary` < e2.`salary`

#方式2:子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel'
);
  • 问题:以上两种方式有好坏之分吗?
  • 解答:自连接方式好!

题目中可以使用子查询,也可以使用自连接。一般情况建议你使用自连接,因为在许多 DBMS 的处理过程中,对于自连接的处理速度要比子查询快得多。
可以这样理解:子查询实际上是通过未知表进行查询后的条件判断,而自连接是通过已知的自身数据表进行条件判断,因此在大部分 DBMS 中都对自连接处理进行了优化。