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子查询

晨光-向大约 9 分钟MySQLMySQL数据库关系型数据库

子查询

1. 简介

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 实际问题

  • 谁的工资比Abel高？
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#方式一：普通方式
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 where中的子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (
        SELECT salary
        FROM employees
        WHERE last_name = 'Abel'
        );
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**问题：**自连接、子查询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。

1.2 子查询基本使用 😄

  • 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

子查询可以在 where、from 、select、group by、order by中.

1.3 子查询的分类

分类方式一：

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

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  • 多行子查询

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分类方式二：

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)子查询和不相关(或非关联)子查询。

  • 不相关子查询：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。

  • 相关子查询：子查询从数据表中查询了数据结果，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。

2. 单行子查询

2.1 单行比较操作符

操作符含义描述
=equal to等于
>greater than大于
>=greater than or equal to大于等于
<less than小于
<=less than or equal to小于等于
<>not equal to不等于

示例一：查询工资大于149号员工工资的员工的信息

SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (SELECT salary
							FROM employees
							WHERE employee_id = '149');
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示例二：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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示例三：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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示例四：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

# 方式一：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);

# 方式二：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);
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2.2 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。

示例：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');
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2.3 CASE中的子查询 😄

在CASE表达式中使用单列子查询：

示例：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;

2.4 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

2.5 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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多行子查询使用单行比较符

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

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

示例一：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

SELECT employee_id,last_name,job_id,salary
FROM employees
WHERE salary < ANY 
                (SELECT salary
                FROM employees
                WHERE job_id = 'IT_PROG')
AND job_id <> 'IT_PROG';
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示例二：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

SELECT employee_id,last_name,job_id,salary
FROM employees
WHERE salary < ALL 
                (SELECT salary
                FROM employees
                WHERE job_id = 'IT_PROG')
AND job_id <> 'IT_PROG';
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示例三：查询平均工资最低的部门id

# 方式一 结果：50
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
	)
	
	
# 方式二 结果：50
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) <= ALL
                (SELECT AVG(salary) avg_sal
                FROM employees
                GROUP BY department_id
                )

3.2 空值问题

SELECT last_name
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN (
				SELECT manager_id
				FROM employees
				);
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4. 相关子查询

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。

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格式

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子查询中使用主查询中的列

在 FROM 中使用子查询😄

示例一：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
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  • 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 GROUPBY 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。

在ORDER BY 中使用子查询：😄

示例二：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`
        );
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示例三：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);
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4.2 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：相关子查询 EXISTS 
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：多行子查询
SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (
                SELECT DISTINCT manager_id
                FROM employees
                );
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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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4.3 相关更新

  • 格式
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。

  • 示例

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);

4.4 相关删除

  • 格式
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。

  • 示例

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);