SQL允许创建子查询（subquery），即嵌套在其他查询中的查询。为什么要使用子查询呢？理解这个概念的最好方法是通过一些具体的例子来说明。

1. 利用子查询进行过滤

假设订单数据存储在两个表中，每个订单包含订单编号、客户ID、订单日期，这些信息存储在 Orders 表中。每个订单的物品存储在 OrderItems 表中，而 Orders 表不直接存储顾客信息，只存储顾客ID，顾客的实际信息存储在 Customers 表中。

现在，假设需要列出订购物品 RGAN01 的所有顾客，应该如何检索这些信息呢？以下是具体步骤：

1. 检索包含物品 RGAN01 的所有订单编号。
2. 根据第一步列出的订单编号，检索所有相关顾客的ID。
3. 检索第二步返回的顾客ID的顾客信息。

上述每个步骤都可以作为单独的查询来执行，并且可以将一个查询的结果用于另一个查询的 WHERE 子句。我们也可以使用子查询来将这三条查询合并成一条 SQL 语句。

2. 示例分析

步骤 1：检索包含物品 RGAN01 的所有订单编号

首先，查询 OrderItems 表，筛选出包含 prod_id = 'RGAN01' 的所有订单编号。对应的 SQL 查询如下：

SELECT order_num
FROM OrderItems
WHERE prod_id = 'RGAN01';

输出结果：

order_num
-----------
20007
20008

步骤 2：检索与订单 20007 和 20008 相关的顾客 ID

知道了包含 RGAN01 的订单编号后，接下来我们查询这些订单编号对应的顾客 ID：

SELECT cust_id
FROM Orders
WHERE order_num IN (20007, 20008);

输出结果：

cust_id
-----------
1000000004
1000000005

步骤 3：检索顾客信息

接下来，我们需要检索顾客信息。假设我们已经得到了顾客 ID（例如 1000000004 和 1000000005），可以使用如下 SQL 查询：

SELECT cust_name, cust_contact
FROM Customers
WHERE cust_id IN (1000000004, 1000000005);

输出结果：

cust_name         cust_contact
-----------------------------
Fun4All           Denise L. Stephens
The Toy Store     Kim Howard

使用子查询合并查询

现在，我们可以将上面三个查询合并成一条 SQL 语句，使用子查询来代替硬编码的订单号和顾客ID。最终的 SQL 语句如下：

SELECT cust_name, cust_contact
FROM Customers
WHERE cust_id IN (
    SELECT cust_id
    FROM Orders
    WHERE order_num IN (
        SELECT order_num
        FROM OrderItems
        WHERE prod_id = 'RGAN01'
    )
);

输出结果：

cust_name         cust_contact
-----------------------------
Fun4All           Denise L. Stephens
The Toy Store     Kim Howard

3. 分析

为了执行上述 SQL 语句，数据库管理系统（DBMS）需要依次执行三个子查询：

• 最里层的子查询：SELECT order_num FROM OrderItems WHERE prod_id = 'RGAN01'，返回包含物品 RGAN01 的订单号列表（如：20007, 20008）。
• 第二层子查询：SELECT cust_id FROM Orders WHERE order_num IN (20007, 20008)，根据订单号返回顾客ID。
• 最外层查询：SELECT cust_name, cust_contact FROM Customers WHERE cust_id IN (...)，返回与这些顾客ID相关的顾客信息。

通过这种方式，使用子查询可以将多个查询合并成一条简洁且高效的 SQL 语句。

4. 注意事项

• 子查询只能返回单列：作为子查询的 SELECT 语句只能查询一个列。如果企图查询多个列，会导致错误。
• 性能考虑：尽管 SQL 支持嵌套多个子查询，但在实际使用时，过多的子查询可能会影响性能，因此在设计时应注意合理使用。

总结

本文介绍了 SQL 中子查询的使用及其在实际查询中的应用。通过利用子查询，我们可以将多个查询合并为一条更简洁且灵活的 SQL 语句，特别是在处理复杂的数据检索时，子查询可以有效地提高 SQL 查询的表达能力。通过具体的示例，展示了如何使用子查询过滤数据并结合多个查询结果。同时，也强调了子查询在使用时的一些限制，如只能查询单列和性能问题。在实际应用中，应合理设计 SQL 查询，避免过多的嵌套子查询带来的性能负担。