MySQL——子查询

来一篇 MySQL-子查询 记录一下这个美好的时光，学习记录篇，下文中所有SQL 语句 均可在 MySQL DB 学习Demo
此处下载SQL语句执行，有相关DB 与 表。

1. 需求分析与问题解决

1.1 实际问题

现有解决方式一：

SELECT salary FROM employees WHERE last_name = 'Abel'
SELECT last_name, salary FROM employees WHERE salary > 11000

现有解决方式二：自连接

SELECT e.last_name, e.salary FROM employees e
INNER JOIN employees e2 
WHERE e2.last_name = 'Abel'
AND e.salary > e2.salary

现有解决方式三：子查询

SELECT e.last_name, e.salary FROM employees e
WHERE e.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
  

• 多行子查询
  

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

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

SELECT employee_id, manager_id, department_id 
FROM employees WHERE manager_id IN(
	SELECT manager_id FROM employees WHERE employee_id IN(141, 174)
) AND department_id IN(
	SELECT department_id FROM employees WHERE employee_id IN(141, 174)
)

实现方式2：成对比较

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)
)

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

SELECT department_id, MIN(salary) min_sal
FROM employees 
GROUP BY department_id
HAVING min_sal > (
	SELECT MIN(salary) AS min_sal 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： 查询员工的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 DISTINCT e.department_id FROM employees e INNER JOIN departments d ON d.department_id = e.department_id WHERE d.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,
	department_id,
	salary 
FROM
	employees 
WHERE
	job_id = (
	SELECT
		job_id 
	FROM
		employees 
	WHERE
		last_name = 'Mass' 
	)

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

• 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：查询其它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

SELECT employee_id, last_name, job_id, salary 
FROM employees WHERE salary < ANY (
	SELECT salary FROM employees WHERE job_id = 'IT_PROG'
) AND job_id <> 'IT_PROG'

题目：查询其它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

SELECT employee_id, last_name, job_id, salary 
FROM employees WHERE salary < ALL (
	SELECT salary FROM employees WHERE job_id = 'IT_PROG'
) AND job_id <> 'IT_PROG'

题目：查询平均工资最低的部门id

方式1：

SELECT department_id FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) = (
	SELECT MIN(min_sal) FROM (
		SELECT AVG(salary) min_sal FROM employees GROUP BY department_id
	) avg_sal_table
)

方式2：

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 manager_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。

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

SELECT e.last_name, e.salary, e.department_id FROM employees e
WHERE salary > (
	SELECT AVG(salary) FROM employees e2 GROUP BY department_id 
	HAVING e.department_id = e2.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) e2
WHERE e.department_id = e2.department_id AND e.salary > e2.avg_sal

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。

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 e.employee_id, e.salary FROM employees e
ORDER BY (
	SELECT d.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

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

SELECT e.employee_id, e.last_name, e.job_id, e.department_id 
FROM employees e, employees e2 WHERE e.manager_id = e2.employee_id

SELECT e.employee_id, e.last_name, e.job_id, e.department_id 
FROM employees e INNER JOIN employees e2 ON e.manager_id = e2.employee_id

方式二：

SELECT e.employee_id, e.last_name, e.job_id, e.department_id 
FROM employees e WHERE EXISTS (
	SELECT * FROM employees e2 WHERE e.manager_id = e2.employee_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 d.department_id, d.department_name FROM departments d
WHERE NOT EXISTS (
	SELECT * FROM employees e WHERE e.department_id = d.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

ALTER TABLE employees
ADD(department_name VARCHAR2(14));

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

DELETE FROM table1 alias1
WHERE column operator (SELECT expression
						FROM table2 alias2
						WHERE alias1.column = alias2.column);

问：自连接 与 子查询 两种查询方式有好坏之分吗？
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。