嵌套套娃，MySQL子查询，单行与多行子查询，相关和不相关（关联）子查询，完整详细可收藏

2022-07-10 08:03:16

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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

#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：
①子查询要包含在括号内。
②将子查询放在比较条件的右侧。
③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：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。

分类方式2：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

2.2 代码示例

#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);

2.3 HAVING 中的子查询
首先执行子查询，再向主查询中的HAVING 子句返回结果。

#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);

2.4 CASE中的子查询
在CASE表达式中使用单列子查询：

#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;

3、多行子查询

①也称为集合比较子查询
②内查询返回多行
③使用多行比较操作符

3.1 多行比较操作符

3.2 代码示例
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。

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。

#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
						   );

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

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 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：

#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`
		  );

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
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
SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (
					  SELECT DISTINCT manager_id
					  FROM employees
					  );

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。

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。

5、抛一个思考题

谁的工资比Abel的高？

#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'
				);

以上两种方式有好坏之分吗？
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。