【MySQL子查询】：从标量到表子，让你的查询更高效

前言

✨欢迎来到小K的MySQL专栏，本节将为大家带来MySQL标量/单行子查询、列子/表子查询的讲解✨

一、子查询概念

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；在特定情况下，一个查询语句的条件需要另一个查询语句来获取，内层查询(inner query）语句的查询结果，可以为外层查询(outer query）语句提供查询条件。

内层查询即子查询，外层查询即主查询，只是叫法不同而已

✨查询需求：

查询公司中工资最低的员工信息

工资最低是多少？

SELECT * FROM emp WHERE sal=(SELECT MIN(sal) FROM emp); 

✨子查询规范：

• 子查询必须放在小括号中
• 子查询一般放在比较操作符的右边，以增强代码可读性
• 子查询可以出现在几乎所有的SELECT字句中（如：SELECT、FROM、WHERE、ORDER BY、HAVING子句）

✨子查询分类：

1. 根据子查询返回的数据分类：

   • 标量子查询(scalar subquery)：返回1行1列一个值

   • 行子查询(row subquery)：返回的结果集是 1 行 N 列

   • 列子查询(column subquery)：返回的结果集是 N 行 1列

   • 表子查询(table subquery)：返回的结果集是 N 行 N 列

     子查询可以返回一个标量(就一个值)、一个行、一个列或一个表，这些子查询分别称之为标量、行、列和表子查询。

2. 根据子查询和主查询之间是否有条件关联分类：

   • 相关子查询：两个查询之间有一定的条件关联(相互联系)
   • 不相关子查询：两个查询之间没有条件关联(相互独立)

3. 为了方便，对于在何处使用子查询给大家给出几点个人建议：

   • 子查询出现在WHERE子句中：此时子查询返回的结果一般都是单列单行、单行多列、多行单列
   • 子查询出现在HAVING子句中：此时子查询返回的都是单行单列数据，同时为了使用统计函数操作
   • 子查询出现在FROM子句中：此时子查询返回的结果图一般都是多行多列，可以按照一张数据表(临时表)的形式操作

二、标量/单行子查询、列子/表子查询

✨✨标量子查询

子查询返回的是单行单列的数据，就是一个值

• 查询出基本工资比ALLEN低的全部员工信息

SELECT * FROM emp WHERE sal<(SELECT sal FROM emp WHERE eanme='ALLEN');

• 查询基本工资高于公司平均工资的全部员工信息

SELECT * FROM emp WHERE sal>(SELECT AVG(sal) FROM emp);

• 查询出与ALLEN从事同一工作，并且基本工资高于员工编号为7521的全部员工信息

SELECT * FROM emp WHERE job=(SELECT job FROM emp WHERE ename='ALLEN') 
AND sal>(SELECT sal FROM emp WHERE empno=7521)
#把ALLEN自己去掉
AND ename<>'ALLEN';

✨效果如下：

✨✨单行子查询

子查询返回的是单行多列的数据，就是一条记录

• 查询与SCOTT从事统一工作且工资相同的员工信息

SELECT * FROM emp WHERE (job,sal)=(SELECT job,sal FROM emp WHERE ename='SCOTT')
AND ename<>'SCOTT';

• 查询与员工编号为7566从事统一工作且领导相同的全部员工信息

SELECT * FROM emp WHERE (job,mgr)=(SELECT job,mgr FROM emp WHERE empno=7566)
AND emp<>7566;

✨效果如下：

✨✨列子查询（多行子查询）

子查询返回的是多行单列的数据，就是一列数据。多行子查询也称为集合比较子查询，

在使用多行子查询需要使用多行比较操作符：

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(>、<、=、<>…)，与子查询结果中任何一个值比较，一个成立
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，同时成立
SOME	实际上是ANY的别名，作用相同，一般用ANY

• IN操作符

  IN 运算符用来判断表达式的值是否位于给出的列表中；如果是，返回值为 1，否则返回值为 0。

  NOT IN 的作用和 IN 恰好相反，NOT IN 用来判断表达式的值是否不存在于给出的列表中；如果不是，返回值为 1，否则返回值为 0。

  • 查询出与每个部门中最低工资相同的员工信息
    • 按照部门分组，统计每个部门的最低工资
    • 根据最低工资查询出员工信息

SELECT * FROM emp WHERE sal IN(SELECT MIN(sal) FROM emp GROUP BY deptno)
AND deptno IS NOT NULL;

• ANY操作符

  ANY关键字是一个MySQL运算符，如果子查询条件中ANY的比较结果为TRUE，则它会返回布尔值TRUE 。

  • 查询工资比任何管理工资都要高的员工信息
    • 查找出每个管理的薪资
    • 每个员工的薪资与每个管理的薪资比较

SELECT * FROM emp WHERE sal >ANY(
SELECT MIN(sal) FROM emp WHERE job='MANAGER' GROUP BY deptno);

• ALL操作符

  ALL关键字是一个MySQL运算符，如果子查询条件中ALL的比较结果为TRUE，则它会返回布尔值TRUE 。

  • 案例同ANY操作符

✨效果如下：

✨✨表子查询

子查询返回的是多行多列的数据，就是一个表格
必须使用 IN、ANY 和 ALL 操作符对子查询返回的结果进行比较

✨综合练习：

• 在emp表中，得到与10号部门任何一个员工入职年份和领导相同的员工信息(用在where子句中)
  • 需要用到DATE_FORMAT(hiredate,'%Y')将入职日期转换为年份

SELECT * FROM emp
WHERE (DATE_FORMAT(hiredate,'%Y'),mgr) IN (SELECT DATE_FORMAT(hiredate,'%Y') hiryear,mgr FROM emp WHERE deptno=10);

• 查询出每个部门的编号、名称、位置、部门人数、平均工资（用在from子句中）
  • 以前学的多表联合查询——-emp、dept
  • 用子查询联合查询

SELECT d.deptno,d.dname,d.loc,COUNT(e.deptno),ROUND(AVG(sal),2) FROM
dept d LEFT JOIN emp e
ON e.deptno=d.deptno
GROUP BY d.deptno,d.dname,d.loc;

SELECT dept.deptno,dept.dname,dept.loc,d.count,d.avgsal FROM dept LEFT JOIN 
(SELECT deptno,COUNT(*) count,AVG(sal) avgsal  FROM emp GROUP BY deptno) d
ON dept.deptno=d.deptno;

• 查询出所有在’SALES’部门工作的员工编号、姓名、基本工资、奖金、职位、雇佣日期、部门的最高和最低工资。(where和from子句同时使用)

#1
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,e.comm,e.job,e.hiredate,minsal,maxsal,e.deptno  
FROM emp e JOIN 
(SELECT deptno,MIN(sal) minsal,MAX(sal) maxsal FROM emp GROUP BY deptno) td
ON e.deptno=td.deptno AND e.deptno=(SELECT deptno FROM dept WHERE dname='SALES');

#2
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,e.comm,e.job,e.hiredate,minsal,maxsal,e.deptno  
FROM emp e JOIN 
(SELECT deptno,MIN(sal) minsal,MAX(sal) maxsal FROM emp GROUP BY deptno
HAVING deptno=(SELECT deptno FROM dept WHERE dname='SALES')) td
ON e.deptno=td.deptno;

• 查询出比‘ALLEN’或‘CLACRK’薪资多的所有员工的编号、姓名、基本工资、部门名称、领导姓名、部门人数。

#隐式方式
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,d.dname,me.ename 领导,temp.count FROM emp e,dept d,emp me,
(SELECT deptno,COUNT(deptno) count FROM emp e GROUP BY deptno) temp
WHERE e.deptno=d.deptno AND e.mgr=me.empno AND temp.deptno=e.deptno
AND e.sal >ANY(SELECT sal FROM emp WHERE ename IN('ALLEN','CLARK'))
AND e.ename NOT IN('ALLEN','CLARK');

#显示方式
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,d.dname,me.ename 领导,temp.count 
FROM emp e 
JOIN dept d ON e.deptno=d.deptno
LEFT JOIN emp me ON e.mgr=me.empno
JOIN (SELECT deptno,COUNT(deptno) count FROM emp e GROUP BY deptno) temp ON temp.deptno=e.deptno
AND e.sal >ANY(SELECT sal FROM emp WHERE ename IN('ALLEN','CLARK'))
AND e.ename NOT IN('ALLEN','CLARK');

• 列出公司各个部门的经理(假设每个部门只有一个经理，job为‘MANAGER’)的姓名、薪资、部门名称、部门人数、部门平均工资。

#隐式方式
SELECT e.ename,e.sal,d.dname,temp.count,temp.avgsal
FROM emp e,dept d,(SELECT deptno, COUNT(deptno) count,AVG(sal) avgsal FROM emp GROUP BY deptno) temp
 WHERE job='MANAGER' AND e.deptno=d.deptno AND temp.deptno=e.deptno;
 
 #显示方式
SELECT e.ename,e.sal,d.dname,temp.count,temp.avgsal
FROM emp e 
JOIN dept d ON e.deptno=d.deptno 
JOIN (SELECT deptno, COUNT(deptno) count,AVG(sal) avgsal FROM emp GROUP BY deptno) temp ON temp.deptno=e.deptno
 AND job='MANAGER';

• 查询出所有薪资高于公司平均薪资的员工编号、姓名、基本工资、职位、雇佣日期、所在部门名称、部门位置、上级领导姓名、工资等级、部门人数、平均工资、平均服务年限。

#隐式方式
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,e.job,e.hiredate,d.dname,d.loc,me.ename 领导,s.grade,temp.count,temp.avgsal,temp.avgyear
FROM emp e,dept d,emp me,salgrade s,(SELECT deptno,COUNT(deptno) count,AVG(sal) avgsal,AVG(TIMESTAMPDIFF(MONTH,hiredate,CURDATE())/12) avgyear FROM emp GROUP BY deptno) temp 
WHERE e.deptno=d.deptno AND e.sal>(SELECT AVG(sal) FROM emp)
AND e.mgr=me.empno
AND e.sal BETWEEN s.losal AND s.hisal
AND temp.deptno=e.deptno;

#显示方式
SELECT e.empno,e.ename,e.sal,e.job,e.hiredate,d.dname,d.loc,me.ename 领导,s.grade,temp.count,temp.avgsal,temp.avgyear
FROM emp e 
JOIN dept d ON e.deptno=d.deptno AND e.sal>(SELECT AVG(sal) FROM emp)
LEFT JOIN emp me ON e.mgr=me.empno
JOIN salgrade s ON e.sal BETWEEN s.losal AND s.hisal
JOIN (SELECT deptno,COUNT(deptno) count,AVG(sal) avgsal,AVG(TIMESTAMPDIFF(MONTH,hiredate,CURDATE())/12) avgyear FROM emp GROUP BY deptno) temp ON temp.deptno=e.deptno;

三、总结

• ✨✨ 子查询允许结构化的查询，这样就可以把一个查询语句的每个部分隔开。
• ✨✨子查询提供了另一种方法来执行有些需要复杂的join和union来实现的操作。
• ✨✨在许多人看来，子查询可读性较高。 而实际上，这也是子查询的由来。