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【T-SQL基础】03.子查询

概述: 本系列【T-SQL基础】主要是针对T-SQL基础的总结。 本篇主要是对子查询基础的总结。

以前总是追求新东西,发现基础才是最重要的,今年主要的目标是精通SQL查询和SQL性能优化。

本系列【T-SQL基础】主要是针对T-SQL基础的总结。

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【T-SQL基础】02.联接查询

【T-SQL基础】03.子查询

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【T-SQL基础】04.表表达式-下篇

【T-SQL基础】05.集合运算

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【T-SQL基础】07.数据修改

【T-SQL基础】08.事务和并发

【T-SQL基础】09.可编程对象

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【T-SQL性能调优】02.Transaction Log的使用和性能问题

【T-SQL性能调优】03.执行计划

【T-SQL性能调优】04.死锁分析

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练习题:

1.写一条查询语句,返回Orders表中活动的最后一天生成的所有订单。

2.查询出拥有订单数量的最多的客户下过的所有订单。

3.查询出2008年5月1号(包括这一天)以后没有处理过订单的雇员。

4.查询2007年下过订单,而在2008年没有下过订单的客户

5.查询定购了第12号产品的客户

 

概述:

本篇主要是子查询基础的总结。

 

 

 关键词解释:

外部查询:查询结果集返回给调用者

内部查询:查询结果集返回给外部查询。

独立子查询:独立子查询独立于其外部查询的子查询,可以单独运行子查询。在逻辑上,独立子查询在执行外部查询之前先执行一次,接着外部查询再使用子查询的结果继续进行查询。

相关子查询:引用了外部查询中出现的表的子查询,查询要依赖于外部查询,不能独立地调用它。在逻辑上,子查询会为每个外部行单独计算一次。

标量子查询:返回单个值的子查询。标量子查询可以出现在外部查询中期望使用单个值的任何地方。

多值子查询:在一个列中

为什么要使用子查询?

可以避免在查询解决方案中把操作分成多个步骤,并在变量中保存中间查询结果的需要。

 

一、独立子查询

1.独立标量子查询(查看练习题1,2)

例子:从HR.Employees表中返回empid最大的员工信息。

可以分两步:

a.定义一个变量maxid ,通过独立标量子查询查询出empid最大的员工的empid,然后将这个empid保存到变量@maxid中

b.在WHERE条件中过滤出empid = @maxid的记录

 

DECLARE @maxid AS INT = ( SELECT    MAX(empid)
                          FROM      HR.Employees                        )SELECT  *FROM    HR.EmployeesWHERE   empid = @maxid

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更简单的方法是嵌套子查询,只需要一条查询语句就可以查询出empid最大的员工信息

SELECT  *FROM    HR.EmployeesWHERE   empid = ( SELECT    MAX(empid)
                  FROM      HR.Employees                )

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注意:

1.对于有效的标量子查询,它的返回值不能超过一个,如果标量子查询返回了多个值,在运行时则可能会失败。

2.如果标量子查询没有返回任何值,其结果就转换为NULL,和NULL行进行比较得到的是UNKNOWN,查询过滤器不会返回任何让过滤表达式计算结果为UNKNOWN的行。

2.独立多值子查询(查看练习题3)

(1)多值子查询的语法格式

<标量表达式> IN ( <多值子查询> )

例子:返回title包含manager的雇员处理过的订单的信息

方案一:独立多值子查询

SELECT  *FROM    Sales.OrdersWHERE   empid IN ( SELECT   empid                   FROM     HR.Employees                   WHERE    HR.Employees.title LIKE '%Manager' )

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方案二:内联接查询

SELECT  *FROM    Sales.Orders        INNER JOIN HR.Employees ON Sales.Orders.empid = HR.Employees.empidWHERE   HR.Employees.title LIKE '%Manager'

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类似地,很多地方既可以用子查询也可以用联接查询来解决问题。数据库引擎对两种查询的解释有时候是一样的,而在另外一些情况下,对二者的解释则是不同的。可以先用一种查询解决问题,如果性能不行,再尝试用联接替代子查询,或用子查询替代联接。

3.子查询之distinct关键字

 当我们想要剔除掉子查询中的重复值时,会想到在子查询中不必指定distinct关键字,其实是没有必要的,因为数据库引擎会帮助我们删除重复的值,而不用我们显示指定distinct关键字。

二、相关子查询

1.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: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

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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 O2WHERE   O2.custid = O1.custid

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综合上面的步骤,得到下面的查询语句:

SELECT  orderid,orderdate,custidFROM    sales.Orders AS O1WHERE   O1.orderdate = ( SELECT MAX(orderdate)
                         FROM   sales.Orders AS O2                         WHERE  O2.custid = O1.custid                       )

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2.EXISTS谓词(查看练习题4,5)

  1. <外查询>  WHERE EXISTS ( 子查询 )

  2. 它的输入是一个子查询,:如果子查询能够返回任何行,改谓词则返回TRUE,否则返回FALSE.

  3. 如果子查询查询结果又多条,SQL SERVER引擎查询出一条记录后,就会立即返回,这种处理方式叫做短路处理。

  4. Exist谓词只关心是否存在匹配行,而不考虑SELECT列表中指定的列,所有使用SELECT * FROM TABLE,并没有什么负面影响,但是为了展开*代码的列名会有少少量的开销,但是还是推荐使用*通配符,查询语句应该尽可能保持自然和直观,除非有非常令人信服的理由,才可以牺牲代码在这方面的要求。

  5. NOT EXISTS谓词是EXISTS谓词的反面

三、练习题

1.写一条查询语句,返回Orders表中活动的最后一天生成的所有订单。

期望结果:

本题考察独立子查询的基本用法,首先用独立子查询返回最后一天的日期,然后外部查询过滤出订单日期等于最后一天的所有订单。

SELECT  orderid ,
        orderdate ,
        custid ,
        empidFROM    Sales.OrdersWHERE   orderdate = ( SELECT    MAX(orderdate)
                      FROM      Sales.Orders                    )

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2.查询出拥有订单数量的最多的客户下过的所有订单。

期望结果:

本题考察独立子查询的用法,和第一题类似,分两个步骤:

(1)先用子查询查询出订单数量最多的客户id

(2)然后将id返回给外部查询,外部查询通过客户id过滤出客户下过的所有订单

方案一:独立标量子查询

SELECT  custid ,
        orderid ,
        orderdate ,
        empidFROM    Sales.OrdersWHERE   custid = ( SELECT TOP ( 1 ) WITH TIES
                            O.custid                   FROM     Sales.Orders AS O                   GROUP BY custid                   ORDER BY COUNT(*) DESC

                 )

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注意:

TOP ( 1 ) WITH TIES O.custid

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查找出排序后与第一条记录O.custid相等的所有行

因为下过订单数最多的客户的总订单数是31,且只有一个客户(custid=71),所以最后的查询结果中只有custid=71的客户下过的所有订单。

3.查询出2008年5月1号(包括这一天)以后没有处理过订单的雇员。

期望结果:

本题考察独立子查询的用法,本题也可以采用两步来查询出结果。

(1)首先用子查询返回所有2008年5月1号(包括这一天)以后处理过订单的雇员,将这些雇员的empid返回给外部查询

(2)然后外部查询用NOT IN过滤出所有2008年5月1号(包括这一天)之后没有处理过订单的雇员

 

方案一:独立标量子查询 + NOT IN

SELECT  *FROM    HR.EmployeesWHERE   empid NOT IN ( SELECT   empid                       FROM     Sales.Orders                       WHERE    orderdate >= '20080501' )

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4.查询2007年下过订单,而在2008年没有下过订单的客户

期望输出:

 

方案一:内联接+独立标量子查询

1.查询出20070101~20071231所有下过订单的客户集合Collection1

SELECT DISTINCT C.custid,companyname FROM Sales.Orders O	INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid	WHERE (orderdate <= '20071231' AND orderdate >= '20070101')

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2.查询出20080101~20081231所有下过订单的客户结合Collection2

SELECT C.custid FROM Sales.Orders O	INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid	WHERE (orderdate <= '20081231' AND orderdate >= '20080101')

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3.Collection1不包含Collection2的子集就是2007年下过订单而在2008年下过订单的客户

SELECT DISTINCT C.custid,companyname FROM Sales.Orders O	INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid	WHERE (orderdate <= '20071231' AND orderdate >= '20070101')
	AND C.custid NOT IN (
	SELECT C.custid FROM Sales.Orders O	INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid	WHERE (orderdate <= '20081231' AND orderdate >= '20080101'))

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方案二:相关子查询 EXISTS+NOT EXISTS

1.查询出20070101~20071231所有下过订单的客户集合Collection1

2.查询出20080101~20081231所有下过订单的客户结合Collection2

3.Collection1不包含Collection2的子集就是2007年下过订单而在2008年下过订单的客户

SELECT  C.custid ,
        companynameFROM    Sales.Customers AS CWHERE   EXISTS ( SELECT *
                 FROM   Sales.Orders AS O                 WHERE  O.custid = C.custid                        AND ( orderdate <= '20071231'
                              AND orderdate >= '20070101'
                            ) )
        AND NOT EXISTS ( SELECT *
                         FROM   Sales.Orders AS O                         WHERE  O.custid = C.custid                                AND ( orderdate <= '20081231'
                                      AND orderdate >= '20080101'
                                    ) )

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由方案一和方案二,我们可以总结出:INNER JOIN+独立子查询可以用Exists+相关子查询代替

5.查询订购了第12号产品的客户

期望结果:

方案一:内联接多张表

SELECT DISTINCT
        C.custid ,
        companynameFROM    Sales.Customers AS C        INNER JOIN Sales.Orders AS O ON C.custid = O.custid        INNER JOIN Sales.OrderDetails AS D ON O.orderid = D.orderidWHERE   D.productid = '12'

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方案二:嵌套相关子查询

SELECT  C.custid ,
        companynameFROM    Sales.Customers AS CWHERE   EXISTS ( SELECT *
                 FROM   Sales.Orders AS O                 WHERE  O.custid = C.custid                        AND EXISTS ( SELECT *
                                     FROM   Sales.OrderDetails AS D                                     WHERE  D.orderid = O.orderid                                            AND D.productid = '12' ) )

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参考资料:

《SQL2008技术内幕:T-SQL语言基础》


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