第09章_子查询

讲师：尚硅谷-宋红康（江湖人称：康师傅）

官网：http://www.atguigu.com

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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

现有解决方式：

#方式1：
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel';

SELECT last_name, salary
FROM employees
WHERE salary > 11000;

#方式2：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3：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：

• 子查询要包含在括号内
• 子查询的结果被主查询使用

1.3 子查询的分类

分类方式1：

我们按子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

• 多行子查询

• 单行操作符对应单行子查询，多行操作符对应多行子查询

分类方式2：

我们按子查询是否被执行多次，将子查询划分为相关子查询和不相关子查询。

• 相关子查询

  • 如果子查询需要执行多次，即采用循环的方式，先从主查询开始，每次都将主查询的一条记录传入子查询中进行查询，然后再将结果反馈给主查询，这种嵌套的执行方式就称为相关子查询

  • 子查询需要执行多次，而且与主查询穿插进行

• 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
  • 子查询在主查询之前一次执行完成

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

SELECT employee_id, last_name, salary
FROM employees
WHERE salary > (
                SELECT salary
                FROM employees
                WHERE employee_id=149
                );

题目：返回job_id与141号员工相同，salary比143号员工多的员工的姓名，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		
             )

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
                );

题目：查询与141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 = (
                    SELECT manager_id
                    FROM employees
                    WHERE employee_id = 141
                    )
AND department_id = (
                    SELECT department_id
                    FROM employees
                    WHERE employee_id = 141
                    )
AND employee_id <> 141;

实现方式2：成对比较

SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE (manager_id,department_id) = (
                                    SELECT manager_id, department_id
                                    FROM employees
                                    WHERE employee_id = 141
									)
AND employee_id <> 141;

2.3 HAVING中的子查询

题目：查询最低工资大于110号部门最低工资的部门的id和其最低工资

SELECT department_id, MIN(salary)
FROM employees
WHERE department_id IS NOT NULL
GROUP BY department_id
HAVING MIN(salary)> (
                    SELECT MIN(salary)
                    FROM employees
                    WHERE department_id = 110
                    );

2.4 CASE中的子查询

题目：显式员工的employee_id,last_name和location。其中，若员工的department_id与location_id为1800的部门的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;

2.5 子查询中的空值问题

子查询不返回任何行

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

2.6 非法使用子查询

多行子查询使用单行比较符

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

3. 多行子查询

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

3.2 代码示例

题目：返回其它job_id的员工中比job_id为‘IT_PROG’的任一员工的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 job_id <> 'IT_PROG'
AND salary < ANY (
                SELECT salary
                FROM employees
                WHERE job_id = 'IT_PROG'
                );

题目：返回其它job_id的员工中比job_id为‘IT_PROG’的所有员工的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 job_id <> 'IT_PROG'
AND salary < ALL (
                SELECT salary
                FROM employees
                WHERE job_id = 'IT_PROG'
                );

题目：查询平均工资最低的部门id

SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) <= ALL(
                        SELECT AVG(salary)
                        FROM employees
                        GROUP BY department_id
                        )

3.3 空值问题

SELECT last_name
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN(
                        SELECT manager_id #筛选出来的记录有null
                        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。

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

SELECT last_name, salary, department_id
FROM employees e1
WHERE salary > (
                SELECT AVG(salary)
                FROM employees e2
                WHERE department_id = e1.department_id
                );	

方式二：在 FROM 中使用子查询

要给这个子查询取别名，并且聚合函数字段也需要取别名
把它当成一张“临时的虚拟的表”来使用。

SELECT e.last_name, e.salary, e.department_id
FROM employees e,(
                SELECT department_id, AVG(salary) avg_sal
                FROM employees
                GROUP BY department_id) t_dept_avg_sal
WHERE e.department_id = t_dept_avg_sal.department_id
AND e.salary > t_dept_avg_sal.avg_sal;

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

在ORDER BY 中使用子查询：

SELECT employee_id, salary
FROM employees e
ORDER BY(
        SELECT department_name
        FROM departments d
        WHERE d.department_id = e.department_id 
        )ASC;

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

• 在遍历子查询中的行时：

  • 如果在子查询中的行满足条件：直接返回 TRUE，不再继续遍历
  • 如果在子查询中的行不存在满足条件：继续遍历，如果全都遍历完都不存在满足条件的行，返回false

• NOT EXISTS关键字表示如果在子查询中不存在满足条件的行，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

SELECT employee_id, last_name, job_id, department_id
FROM employees e1
WHERE EXISTS(
            SELECT *
            FROM employees e2
            WHERE e1.employee_id = e2.manager_id
            );

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 *
                FROM employees e
                WHERE d.department_id = e.department_id
                );

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);

4.4 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);

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