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

现有的解决方式：

-- 需求：谁的工资比Abel高
-- 方式1:两次查询
# 由具体的需求引入子查询
SELECT
    employee_id,
    last_name,
    salary
FROM
    employees
WHERE
    last_name = 'Abel';
SELECT
    employee_id,
    last_name,
    salary
FROM
    employees
WHERE
    salary > 11000;
-- 方式2:自连接
SELECT
    e1.employee_id,
    e1.last_name,
    e1.salary
FROM
    employees e1,
    employees e2
WHERE
    e2.last_name = 'Abel'
    AND e1.salary > e2.salary;
-- 方式3:子查询
SELECT
    last_name,
    salary 
FROM
    employees 
WHERE
    salary > ( SELECT salary FROM employees WHERE last_name = 'Abel' );
 -- 2. 称谓的规范：外查询（主插叙）和内查询（子查询）

1.2 子查询的基本使用

子查询的基本语法结构

SELECT select_list
FROM `table`
WHERE expr operator
          (
        SELECT select_list,
           FROM `table`
    );

子查询（内查询）在主查询之前一次完成
子查询的结果被主查询（外查询）使用
注意事项
- 子查询需要被括号包起来
- 一般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:

按照子查询返回的是一行还是多行结果，分为单行子查询和多行子查询

单行子查询

多行子查询

分类方式2:

按照子查询是否被执行多次，分为相关（关联）子查询和不相关（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。

相关子查询的需求：查询工资大于本部门平均工资的员工的信息 不相关子查询的需求：查询工资大于本公司平均公司的员工的信息

2. 单行子查询

2.1 单行操作符

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号员工工资的员工信息

-- 题目：查询工资大于149号员工工资的员工信息
SELECT
    employee_id,
    last_name,
    salary 
FROM
    employees 
WHERE
    salary > ( SELECT salary FROM employees WHERE employee_id = 149 );

题目：返回job_id和141号员工相同，salary比143号员工多的员工姓名，job_id和工资

/* 题目：返回job_id和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 注意：需要排除141号和174号两名员工本身

-- 方法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 ) ) 
    AND employee_id NOT IN ( 141, 174 );
-- 方法2：成对比较
SELECT
    employee_id,
    manager_id,
    department_id 
FROM
    employees
-- 直接两个字段一起比较
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
再向主查询中的HAVING语句返回结果

问题：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

-- 问题：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
    e1.department_id,
    department_name,
    MIN(e1.salary)
FROM
    employees e1
    LEFT JOIN departments d ON e1.department_id = d.department_id
GROUP BY
    e1.department_id
HAVING MIN(e1.salary) > ( SELECT MIN(e2.salary) FROM employees e2 WHERE e2.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

可能子查询中查到的数据是不存在的，那么就会涉及到空值的问题。这种情况下，子查询不会返回任何数据
不会报错，但是结果集中也不会有任何的数据

2.6 非法使用子查询

多行子查询必须使用多行比较符，如果使用了单行比较符，就会出现非法使用子查询的问题

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 |

3.2 代码示例

操作符：IN

-- IN
SELECT employee_id, last_name
FROM   employees
WHERE  salary IN
                (SELECT   MIN(salary)
                 FROM     employees
                 GROUP BY department_id);

操作符：ANY/ALL

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

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

题目：查询平均工资最低的部门department_id

/*
    查询平均工资最低的部门的部门id
*/
SELECT
    department_id,
    AVG(salary)
FROM
    employees
GROUP BY
    department_id
HAVING
    AVG(salary) <= ALL ( SELECT AVG(salary) FROM employees GROUP BY department_id );

可以将子查询的结果集当作一张虚拟的数据表来使用

-- 将子查询的结果当作一张表来使用
/*
    查询平均工资最低的部门的部门id
*/
SELECT
    MIN(`avg_salary`)
FROM
    ( SELECT AVG(salary) `avg_salary` FROM employees GROUP BY department_id ) `t_avg_salary`;

3.3 空值问题

SELECT last_name
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN (
            SELECT manager_id
            FROM employees
            );

4. 相关子查询

4.1 相关子查询的查询流程

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（子查询用到的数据和主查询是有关联的）

4.2 代码示例

回顾：查询员工中工资大于本公司平均工资的员工的last_name,salary和department_id

-- 回顾：查询员工中工资大于本公司平均工资的员工的last_name,salary和其department_id
SELECT
    last_name,
    salary,
    department_id
FROM
    employees
WHERE
    salary > ( SELECT AVG(salary) FROM employees );

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

方法一：使用相关子查询

-- 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
SELECT
    e1.last_name,
    e1.salary,
    e1.department_id
FROM
    employees e1
WHERE
    e1.salary > ( SELECT AVG(e2.salary) FROM employees e2 WHERE e1.department_id = e2.department_id );

方法二：在FROM中使用子查询

-- 方法2：在FROM中使用子查询
SELECT
    e1.last_name,
    e1.salary,
    e1.department_id
FROM
    employees e1,( SELECT department_id,AVG(salary) `avg_salary` FROM employees GROUP BY department_id ) e2
WHERE
    e1.department_id = e2.department_id
    AND e1.salary > e2.`avg_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。

题目：查询员工的id,salary,按照department_name 排序

-- 题目：查询员工的id,salary,按照department_name 排序
SELECT
    e.employee_id,
    e.department_id,
    e.salary
FROM
    employees e
ORDER BY ( SELECT department_name FROM departments d WHERE e.department_id = d.department_id );

可以使用子查询的位置：在SELECT中，除了GROUP BY和 LIMIT之外，其他的位置都是可以声明子查询的

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

/*
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
    e1.employee_id,
    e1.last_name,
    e1.job_id 
FROM
    employees e1 
WHERE
    2 <= ( SELECT COUNT(*) FROM job_history j WHERE j.employee_id = e1.employee_id );

4.3 EXISTS和NOT EXISTS

关联子查询通常也会与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
- 继续在子查询中进行查找
如果在子查询中存在满足条件的行
- 退出子查询
- 条件返回TRUE
NOT EXISTS关键字表示如果不存在某种条件，就返回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

方法1：自连接

-- 方法1：自连接
SELECT
    DISTINCT
    mgr.employee_id,
    mgr.last_name,
    mgr.job_id,
    mgr.department_id
FROM
    employees e
    JOIN employees mgr ON e.manager_id = mgr.employee_id;

方法2：子查询

先查出所有管理者的id

SELECT
    e.employee_id,
    e.last_name,
    e.job_id,
    e.department_id
FROM
    employees e
WHERE
    e.employee_id IN ( SELECT DISTINCT e1.manager_id FROM employees e1 WHERE e1.manager_id );

方法3：EXISTS

SELECT
    e2.employee_id,
    e2.last_name,
    e2.job_id,
    e2.department_id
FROM
    employees e2
WHERE EXISTS ( SELECT * FROM employees e1 WHERE e2.employee_id = e1.manager_id );

题目：查询departments表中，不存在于employees表中的部门的department_id和department_name

方法1：右连接

SELECT
    d.department_id,
    d.department_name
FROM
    employees e
    RIGHT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id
WHERE
    e.department_id IS NULL;

方法2：NOT EXISTS

-- 方法2：NOT EXISTS
SELECT
    d1.department_id,
    d1.department_name
FROM
    departments d1
WHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM employees e WHERE e.department_id = d1.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);

4.5 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. 一个思考题

问题：谁的工资比Abel的高？
解答：

#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。

小羊的图书馆

第8章子查询

1. 需求分析与问题解决

1.1 实际问题

1.2 子查询的基本使用

1.3 子查询的分类

分类方式1:

分类方式2:

2. 单行子查询

2.1 单行操作符

2.2 代码示例

2.3 HAVING中的子查询

2.4 CASE中的子查询

2.5 子查询中的空值问题

2.6 非法使用子查询

3. 多行子查询

3.1 多行比较操作符

3.2 代码示例

操作符：IN

操作符：ANY/ALL

3.3 空值问题

4. 相关子查询

4.1 相关子查询的查询流程

4.2 代码示例

4.3 EXISTS和NOT EXISTS

4.4 相关更新

4.5 相关删除

5. 一个思考题

第8章 子查询

1. 需求分析与问题解决

1.1 实际问题

1.2 子查询的基本使用

1.3 子查询的分类

分类方式1:

分类方式2:

2. 单行子查询

2.1 单行操作符

2.2 代码示例

2.3 HAVING中的子查询

2.4 CASE中的子查询

2.5 子查询中的空值问题

2.6 非法使用子查询

3. 多行子查询

3.1 多行比较操作符

3.2 代码示例

操作符：IN

操作符：ANY/ALL

3.3 空值问题

4. 相关子查询

4.1 相关子查询的查询流程

4.2 代码示例

4.3 EXISTS和NOT EXISTS

4.4 相关更新

4.5 相关删除

5. 一个思考题

第8章子查询