SQL Server进阶（五）子查询

序言

 为什么需要子查询？

　　查看多表的数据也可使用表连接，表连接（join   on...）,表连接都可用子查询替换，但有的子查询不能用表连接替换，子查询比较灵活，方便，形式多样，适合于作为查询的筛选条件。

 子查询

　　当一个查询是另一个查询的条件时，称之为子查询。外面的查询成为父查询，圆括号嵌入的查询成为称为子查询。

　　子查询可以嵌套在主查询中所有位置，包括SELECT、FROM、WHERE、GROUP BY、HAVING、ORDER BY。

　　SQL Server执行时，先执行子查询部分，求出子查询部分的值，再执行整个父查询，返回最后的结果。

　

自包含子查询

自包含标量子查询

DECLARE @maxid AS INT = (SELECT MAX(orderid)
                         FROM Sales.Orders);

SELECT orderid, orderdate, empid, custid
FROM Sales.Orders
WHERE orderid = @maxid;

SELECT orderid, orderdate, empid, custid
FROM Sales.Orders
WHERE orderid = (SELECT MAX(O.orderid)
                 FROM Sales.Orders AS O);

自包含多值子查询

SELECT orderid
FROM Sales.Orders
WHERE empid = 
  (SELECT E.empid
   FROM HR.Employees AS E
   WHERE E.lastname LIKE N'B%');

SELECT n
FROM dbo.Nums
WHERE n BETWEEN (SELECT MIN(O.orderid) FROM dbo.Orders AS O)
            AND (SELECT MAX(O.orderid) FROM dbo.Orders AS O)
  AND n NOT IN (SELECT O.orderid FROM dbo.Orders AS O);

相关子查询

什么是相关子查询：引用了外部查询中出现的表的列，依赖于外部查询，不能独立地运行子查询。在逻辑上，子查询会为每个外部行单独计算一次。

例子1：查询每个客户返回在他参与活动的最后一天下过的所有订单。

期望结果：

影响行数：90

1.首先用独立标量子查询查询出最大的订单日期，返回给外部查询

SELECT  MAX(orderdate)
FROM    sales.Orders AS O2

2.外部查询用O1.orderdate进行过滤，过滤出等于最大订单日期的订单

3.因为要查询出每个客户参与的订单，所以将独立标量子查询改成相关子查询，用子查询O2.custid与外查询O1.custid关联。

对于O1中每一行，子查询负责返回当前客户的最大订单日期。如果O1中某行的订单日期和子查询返回的订单日期匹配，那么O1中的这个订单日期就是当前客户的最大的订单日期，在这种情况下，查询便会返回O1表中的这个行。

SELECT  MAX(orderdate)
FROM    sales.Orders AS O2
WHERE   O2.custid = O1.custid

综合上面的步骤，得到下面的查询语句：

SELECT  orderid,orderdate,custid
FROM    sales.Orders AS O1
WHERE   O1.orderdate = ( SELECT MAX(orderdate)
                         FROM   sales.Orders AS O2
                         WHERE  O2.custid = O1.custid

 例子2：为每个客户返回最大订单ID的订单。

第一步：

SELECT MAX(O2.orderid)
FROM Sales.Orders AS O2

第二步：

SELECT MAX(O2.orderid)
   FROM Sales.Orders AS O2
   WHERE O2.custid = O1.custid

第三步：

SELECT custid, orderid, orderdate, empid
FROM Sales.Orders AS O1
WHERE orderid =
  (SELECT MAX(O2.orderid)
   FROM Sales.Orders AS O2
   WHERE O2.custid = O1.custid);

高级子查询

 如何表示前一个或后一个记录？逻辑等式：上一个->小于当前值的最大值；下一个->大于当前值的最小值；

-- 上一个订单ID
select orderid, orderdate, empid, custid,
(
select MAX(o2.orderid) 
from sales.Orders as o2
where o2.orderid<o1.orderid
) as prevorderid 
from sales.Orders as o1;

如何实现连续聚合函数？在子查询中连续计算

-- 连续聚合
select orderyear, qty, 
(select SUM(o2.qty) 
 from sales.OrderTotalsByYear as o2
 where o2.orderyear<=o1.orderyear) as runqty 
from sales.OrderTotalsByYear as o1
order by orderyear;

使用NOT EXISTS谓词取代NOT IN隐式排除NULL值：当对至少返回一个NULL值的子查询使用NOT IN谓词时，外部查询总会返回一个空集。（前面提到，EXISTS谓词采用的是二词逻辑而不是三词逻辑）

-- 隐式排除NULL值
select custid,companyname from sales.Customers as c
where not exists
(select * 
 from sales.Orders as o
 where o.custid=c.custid);

又如以下查询请求返回每个客户在2007年下过订单而在2008年没有下过订单的客户：

select custid, companyname
from sales.Customers as c
where exists 
(select * from sales.Orders as o1
 where c.custid=o1.custid 
 and o1.orderdate>='20070101' and o1.orderdate<'20080101')
and not exists 
(select * from sales.Orders as o2
 where c.custid=o2.custid
 and o2.orderdate>='20080101' and o2.orderdate<'20090101');

 

Exists

　　exists是用来判断是否存在的，当exists查询中的查询存在结果时则返回真，否则返回假。not exists则相反。

　　exists做为where 条件时，是先对where 前的主查询询进行查询，然后用主查询的结果一个一个的代入exists的查询进行判断，如果为真则输出当前这一条主查询的结果，否则不输出。

　　exists后面的查询称为相关子查询，即子查询的查询条件依赖于外层父查询中的某个属性值，其处理过程一般为：先取外层查询中的第一个元组，根据它与内层查询中的相关属性值处理内层查询，若where子句返回true，则将此元组放入结果表中，然后取外层查询中的下一个元组，重复这个过程直到全部检查完毕为止。

　　例如：我们有一张人员信息表，里边有一个人员类型Id字段（pTypeId），它是一个外键，对应着人员类型表的主键ptId。如果我们有以下的SQL语句，使用Exists关键字则可以有如下的理解：

select * from Employee e where exists 
(select * from EmployeeType et where e.pTypeId=et.ptId)

　　那么，在这句SQL的执行过程中，我们可以将其理解为一个双重的for循环，外边是主表的循环遍历，然后将其放到一个temp变量中，再进入从表的for循环，并与从表的项进行一个一个的按照匹配规则（这里是e.pTypeId=et.ptId）进行匹配，如果有匹配成功则返回true，并且将这一行记录放到要返回的结果集中，否则返回false。

 

SQL中EXISTS的使用

查询所有选修了“语文”课程的学生名

普通SQL查询：

 SELECT s.Sname FROM dbo.Student s
  WHERE s.S# IN (SELECT  sc.S# FROM dbo.Sc sc INNER JOIN dbo.Course c ON c.C# =sc.C# WHERE c.Cname ='语文')

带EXISTS的SQL查询：

SELECT s.Sname FROM dbo.Student s
  WHERE EXISTS (SELECT  sc.S# FROM dbo.Sc sc INNER JOIN dbo.Course c ON c.C# =sc.C# WHERE c.Cname ='语文' AND s.S# =sc.S#)

Exists原理

　　exists做为where 条件时，是先对where 前的主查询询进行查询，然后用主查询的结果一个一个的代入exists的查询进行判断，如果为真则输出当前这一条主查询的结果，否则不输出。 

　　查询时，一般情况下，子查询会分成两种情况：     

1.子查询与外表的字段有关系时

select 字段1 , 字段2 from 表1 where exists (select 字段1 , 字段2 from 表2 where 表2.字段2 = 表1.字段2)

　　这时候，此SQL语句相当于一个关联查询。

　　它先执行表1的查询，然后把表1中的每一条记录放到表2的条件中去查询，如果存在，则显示此条记录。

2.子查询与外表的字段没有任何关联

Select 字段1 , 字段2 from 表1 where exists ( select * from 表2 where 表2.字段 = ‘ 条件‘)

　　在这种情况下，只要子查询的条件成立，就会查询出表1中的所有记录，反之，如果子查询中没有查询到记录，则表1不会查询出任何的记录。

　　当子查询与主表不存在关联关系时，简单认为只要exists为一个条件判断，如果为true,就输出所有记录。如果为false则不输出任何的记录。

Exists谓词

 带有EXISTS的子查询不返回任何记录的数据，只返回逻辑值“True”或“False”

 返回下订单的西班牙客户

SELECT custid, companyname
FROM Sales.Customers AS C
WHERE country = N'Spain'
  AND EXISTS
    (SELECT * FROM Sales.Orders AS O
     WHERE O.custid = C.custid);

 返回没有下订单的西班牙客户

SELECT custid, companyname
FROM Sales.Customers AS C
WHERE country = N'Spain'
  AND NOT EXISTS
    (SELECT * FROM Sales.Orders AS O
     WHERE O.custid = C.custid);

　　对于EXISTS，它采用的是二值逻辑（TRUE和FALSE），它只关心是否存在匹配行，而不考虑SELECT列表中指定的列，并且无须处理所有满足条件的行。可以将这种处理方式看做是一种“短路”，它能够提高处理效率。　

　　另外，由于EXISTS采用的是二值逻辑，因此相较于IN要更加安全，可以避免对NULL值得处理。　

收集资料

https://blog.csdn.net/qq_26937525/article/details/53930498

http://www.cnblogs.com/jackson0714/p/TSQLFundamentals_03.html

https://blog.csdn.net/mascf/article/details/50288199