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由一个问题引入子查询

需求：在employees表中找到谁的工资比Abel的高
#方式1：
SELECT last_name,salary
FROM employee
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 e2.`salary` > e1.`salary`
AND e1.`last_name` = 'Abel';

#方式3：子查询
SELECT last_name,salary 
FROM employees WHERE salary>(
        SELECT salary
        FROM employees
        WHERE last_name='Abel'
        );

上述三种实现方式的结果都相同：

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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

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1.3子查询的分类

角度1: 从内查询返回的结果的条目数

单行子查询 vs 多行子查询

角度2：内查询是否被执行多次

相关子查询 vs 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。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。

比如：相关子查询的需求，查询工资大于本部门平均工资的员工信息。

不相关子查询的需求：查询工资大于本公司平均工资的员工信息。

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2. 单行子查询

2.1 单行比较操作符

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2.2 代码示例

例1：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
);

例2：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
        );

例3：查询与141号或174号员工的manager_id和department_id相同的其他员工employee_id，

manager_id，department_id

#方式1：
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;


#方式2：
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;    

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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。

例1：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
WHERE department_id IS NOT NULL
GROUP BY department_id
HAVING MIN(salary) > (
     SELECT MIN(salary)
     FROM employees
     WHERE department_id = 50
     );

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2.4 CASE中的子查询

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;

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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'
);

子查询不返回任何行!!!

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2.6 非法使用子查询

#错误：Subquery returns more than 1 row        
SELECT employee_id, last_name
FROM employees
WHERE salary =
        (SELECT MIN(salary)
        FROM employees
        GROUP BY department_id
        );    

错误原因：多行子查询使用了单行比较符!!!

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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

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3.2 代码示例

# IN:
SELECT employee_id, last_name
FROM employees
WHERE salary IN
        (SELECT MIN(salary)
        FROM employees
        GROUP BY department_id
        );    

# ANY / ALL;
#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
#查询到76条记录
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'
        );


#查询到44行记录
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'
        );

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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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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。

说通俗一点就是子查询中使用主查询中的列

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4.2 代码示例

例1：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

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;

上述两种方式的实现结果都相同：

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。

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在ORDER BY 中使用子查询：

例1：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`
 ) ASC;

结论：在SELECT中，除了GROUP BY和LIMIT之外，其他位置都可以声明子查询

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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。

例1：查询公司管理者的employee_id，last_name，job_id，department_id信息

方式一：普通子查询

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：使用EXISTS

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`
        );

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课后思考题：自连接和子查询两种查询方式有好坏之分吗？

自连接方式好！

当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。