第 09 章子查询

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. 需求分析与问题解决

1.1 实际问题

alt text

现有解决方式：

sql

-- 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'
    );

1.2 子查询的基本使用

子查询的基本语法结构：
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

1.3 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

alt text

多行子查询

alt text

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)子查询和不相关(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。

2. 单行子查询

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

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

alt text

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

sql

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);

题目：返回公司工资最少的员工的 last_name,job_id 和 salary

sql

SELECT
    last_name,
    job_id,
    salary
FROM
    employees
WHERE
    salary = (
        SELECT
            MIN(salary)
        FROM
            employees
    );

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

sql

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

sql

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);

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

sql

SELECT
    department_id,
    MIN(salary)
FROM
    employees
GROUP BY
    department_id
HAVING
    MIN(salary) > (
        SELECT
            MIN(salary)
        FROM
            employees
        WHERE
            department_id = 50
    );

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'。

sql

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;

2.5 子查询中的空值问题

sql

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

子查询不返回任何行

2.6 非法使用子查询

sql

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

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

体会 ANY 和 ALL 的区别

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

alt text

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

alt text

题目：查询平均工资最低的部门 id

sql

-- 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
            )

sql

-- 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
)

3.3 空值问题

sql

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

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。

alt text

说明：子查询中使用主查询中的列

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

alt text

方式二：在 FROM 中使用子查询

sql

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。

在 ORDER BY 中使用子查询：

题目：查询员工的 id,salary,按照 department_name 排序

sql

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

sql

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);

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：

sql

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

sql

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：

sql

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

sql

SELECT department_id, department_name
FROM departments d
WHERE NOT EXISTS (SELECT 'X'
                  FROM employees
                  WHERE department_id = d.department_id);

4.4 相关更新

sql

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

sql

-- 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);

4.5 相关删除

sql

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

sql

DELETE FROM employees e
WHERE employee_id in
            (SELECT employee_id
            FROM emp_history
            WHERE employee_id = e.employee_id);

5. 抛一个思考题

**问题：**谁的工资比 Abel 的高？

解答：

sql

-- 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`

sql

-- 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。

第 09 章 子查询 ​

1. 需求分析与问题解决 ​

1.1 实际问题 ​

1.2 子查询的基本使用 ​

1.3 子查询的分类 ​

分类方式 1 ​

分类方式 2 ​

2. 单行子查询 ​

2.1 单行比较操作符 ​

2.2 代码示例 ​

2.3 HAVING 中的子查询 ​

2.4 CASE 中的子查询 ​

2.5 子查询中的空值问题 ​

2.6 非法使用子查询 ​

3. 多行子查询 ​

3.1 多行比较操作符 ​

3.2 代码示例 ​

3.3 空值问题 ​

4. 相关子查询 ​

4.1 相关子查询执行流程 ​

4.2 代码示例 ​

4.3 EXISTS 与 NOT EXISTS 关键字 ​

4.4 相关更新 ​

4.5 相关删除 ​

5. 抛一个思考题 ​

第 09 章子查询

1. 需求分析与问题解决

1.1 实际问题

1.2 子查询的基本使用

1.3 子查询的分类

分类方式 1

分类方式 2

2. 单行子查询

2.1 单行比较操作符

2.2 代码示例

2.3 HAVING 中的子查询

2.4 CASE 中的子查询

2.5 子查询中的空值问题

2.6 非法使用子查询

3. 多行子查询

3.1 多行比较操作符

3.2 代码示例

3.3 空值问题

4. 相关子查询

4.1 相关子查询执行流程

4.2 代码示例

4.3 EXISTS 与 NOT EXISTS 关键字

4.4 相关更新

4.5 相关删除

5. 抛一个思考题