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引言

SQL有着非常强大且灵活的查询方式,而多表连接操作往往也可以用子查询进行替代,本篇文章将会讲述子查询的方方面面。

简介

子查询本质上是嵌套进其他SELECT,UPDATE,INSERT,DELETE语句的一个被限制的SELECT语句,在子查询中,只有下面几个子句可以使用

  1. SELECT子句(必须)
  2. FROM子句(必选)
  3. WHERE子句(可选)
  4. GROUP BY(可选)
  5. HAVING(可选)
  6. ORDER BY(只有在TOP关键字被使用时才可用)

子查询也可以嵌套在其他子查询中,这个嵌套最多可达32层。子查询也叫内部查询(Inner query)或者内部选择(Inner Select),而包含子查询的查询语句也叫做外部查询(Outter)或者外部选择(Outer Select),子查询的概念可以简单用下图阐述:

1

上图是作为数据源使用的一个子查询.

通常来讲,子查询按照子查询所返回数据的类型,可以分为三种,分别为:

  1. 返回一张数据表(Table)
  2. 返回一列值(Column)
  3. 返回单个值(Scalar)

下面,我们按照这三种方式来阐述子查询

子查询作为数据源使用

当子查询在外部查询的 FROM 子句之后使用时,子查询被当作一个 数据源 使用,即使这时子查询只返回一个单一值(Scalar)或是一列值(Column),在这里依然可以看作一个特殊的 数据源 ,即一个二维数据表(Table).作为数据源使用的子查询很像一个 View(视图), 只是这个子查询只是临时存在,并不包含在数据库中。

比如这个语句:

SELECT     P.ProductID, P.Name, P.ProductNumber, M.Name AS ProductModelName
FROM         Production.Product AS P INNER JOIN
(SELECT     Name, ProductModelID
 FROM          Production.ProductModel) AS M 
ON P.ProductModelID = M.ProductModelID

上述子查询语句将ProductModel表中的 子集 M,作为数据源(表)和Product表进行内连接。结果如下:

作为 数据源 使用也是子查询最简单的应用。当然,当子查询作为数据源使用时,也分为 相关子查询 无关子查询 ,这会在文章后面介绍到.

子查询作为选择条件使用

作为选择条件的子查询也是子查询相对最复杂的应用.

作为选择条件的子查询是那些只返回 一列(Column) 的子查询,如果作为选择条件使用,即使只返回 单个值 ,也可以看作是只有 一行 一列. 比如:

在AdventureWorks中:

我想取得总共请病假天数大于68小时的员工 :

SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact]
  WHERE ContactID IN 
  (SELECT EmployeeID
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee]
  WHERE SickLeaveHours>68)

同样的,与IN关键字的逻辑取反的NOT IN关键字,这里就不再阐述了

但是要强调的是,不要用IN和NOT IN关键字,这会引起很多潜在的问题,这篇文章对这个问题有着很好的阐述: http://wiki.lessthandot.com/index.php/Subquery_typo_with_using_in 。这篇文章的观点是永远不要再用IN和NOT IN关键字,我的观点是存在即合理,我认为只有在IN里面是固定值的时候才可以用IN和NOT IN,比如:

SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact]
  WHERE ContactID  IN (25,33)

只有在上面这种情况下,使用IN和NOT IN关键字才是安全的,其他情况下,最好使用EXISTS,NOT EXISTS,JOIN关键字来进行替代. 除了IN之外,用于选择条件的关键字还有 ANY ALL ,这两个关键字和其字面意思一样. 和"<",">",”="连接使用,比如上面用IN的那个子查询:

我想取得总共请病假天数大于68小时的员工

用ANY关键字进行等效的查询为:

SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact]
  WHERE ContactID =ANY
  (SELECT EmployeeID
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee]
  WHERE SickLeaveHours>68)

=ALL关键字很少使用,这个的效果在子查询中为如果只有一个返回值,则和“=”相等,而如果有多个返回值,结果为空

这里要注意,SQL是一种很灵活的语言,就像子查询所实现的效果可以使用JOIN来实现一样(效果一样,实现思路不同),ANY和ALL所实现的效果也完全可以使用其他方式来替代,按照上面表格所示,>ANY和>MIN完全等价,比如下面两个查询语句完全等价:

SELECT *
FROM AdventureWorks.HumanResources.Employee
WHERE SickLeaveHours>ANY
(SELECT SickLeaveHours FROM AdventureWorks.HumanResources.Employee WHERE SickLeaveHours>68)
SELECT *
FROM AdventureWorks.HumanResources.Employee
WHERE SickLeaveHours>
(SELECT MIN(SickLeaveHours) FROM AdventureWorks.HumanResources.Employee WHERE SickLeaveHours>68)

相关子查询和EXISTS关键字

前面所说的查询都是 无关子查询(Uncorrelated subquery), 子查询中还有一类很重要的查询是 相关子查询(Correlated subquery),也叫重复子查询 比如,还是上面那个查询,用相关子查询来写:

我想取得总共请病假天数大于68天的员工 :

SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact] c
  WHERE EXISTS
  (SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE c.ContactID=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)

结果和使用IN关键字的查询结果相同:

如何区别 相关子查询 无关子查询 呢?最简单的办法就是直接看子查询本身能否执行,比如上面的例子中的 子查询

(SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE c.ContactID=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)

上面的 无关子查询 ,整个查询过程可以看作是 子查询 首先返回SQLResult(SQL结果集),然后交给 外部查询 使用,整个过程 子查询 只执行一次

而相反,作为 相关子查询 ,子查询的执行的次数依赖于外部查询,外部查询每执行一行,子查询执行一次,比如:

还是上面的例子: 我想取得总共请病假天数大于68天的员工

SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact] c
  WHERE EXISTS
  (SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE c.ContactID=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)
step 1:
SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact] c
  WHERE EXISTS
  (SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE 1=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)
step 2:
SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact] c
  WHERE EXISTS
  (SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE 2=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)
step n:
SELECT [FirstName]
      ,[MiddleName]
      ,[LastName]
  FROM [AdventureWorks].[Person].[Contact] c
  WHERE EXISTS
  (SELECT *
  FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Employee] e
  WHERE n=e.ContactID AND e.SickLeaveHours>68)

如上面代码所示。上面的相关子查询实际上会执行N次(N取决与外部查询的行数),外部查询每执行一行,都会将对应行所用的参数传到子查询中,如果子查询有对应值,则返回TRUE(既当前行被选中并在结果中显示),如果没有,则返回FALSE。然后重复执行下一行。

子查询作为计算列使用

子查询 作为 计算列 使用时,只返回单个值(Scalar) 。用在SELECT语句之后,作为计算列使用。同样分为 相关子查询 无关子查询

相关子查询 的例子比如: 我想取得每件产品的名称和总共的销量

SELECT [Name],
      (SELECT COUNT(*) FROM AdventureWorks.Sales.SalesOrderDetail S
      WHERE S.ProductID=P.ProductID) AS SalesAmount
FROM [AdventureWorks].[Production].[Product] P

   部分结果如下:

   当子查询作为计算列使用时,会针对外部查询的每一行,返回唯一的值。

   同样的,SQL子查询都可以使用其他语句达到同样的效果,上面的语句和如下语句达到同样的效果:

SELECT P.Name,COUNT(S.ProductID)
FROM [AdventureWorks].[Production].[Product] P 
LEFT JOIN  AdventureWorks.Sales.SalesOrderDetail S
ON S.ProductID=P.ProductID
GROUP BY P.Name

   子查询作为计算列且作为无关子查询时使用,只会一次性返回但一值,这里就不再阐述了。