第09章_子查询

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2025-09-02

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:

方式一: 先查出工资，在用去查第二个条件

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
- 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:

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 ( 174, 141 ))
       AND department_id IN (SELECT department_id
                             FROM   employees
                             WHERE  employee_id IN ( 174, 141 ))
       AND employee_id NOT IN( 174, 141 );

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 ))
       AND employee_id NOT 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)
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:

题目：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;

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

2.6 非法使用子查询

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

多行子查询使用单行比较符

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：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

题目：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

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(avg_sal)
                      FROM   (SELECT Avg(salary) avg_sal
                              FROM   employees
                              GROUP  BY department_id) dept_avg_sal);

方式 2:

SELECT department_id
FROM   employees
GROUP  BY department_id
HAVING Avg(salary) <= ALL (SELECT Avg(salary) avg_sal
                           FROM   employees
                           GROUP  BY department_id);

3.3 空值问题

mysql> SELECT last_name
    -> FROM   employees
    -> WHERE  employee_id NOT IN (SELECT manager_id
    ->                            FROM   employees);
Empty set (0.00 sec)

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

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:

题目：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);

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 e.employee_id,
       last_name,
       e.job_id
FROM   employees e
WHERE  2 <= (SELECT Count(*)
             FROM   job_history
             WHERE  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
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);

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 'X'
                   FROM   employees
                   WHERE  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:

# 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. 思考题

问题：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' );

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。