什么是 SQL 子查询,如何使用 SQL 子查询
本文介绍什么是 SQL 子查询,如何使用它们。子查询常用于 WHERE
子句的 IN
操作符中,以及用来填充计算列。
一、子查询
SELECT
语句是 SQL 的查询。我们迄今为止所看到的所有 SELECT
语句都是简单查询,即从单个数据库表中检索数据的单条语句。
查询(query)
任何 SQL 语句都是查询。但此术语一般指
SELECT
语句。
SQL 还允许创建子查询
(subquery),即嵌套在其他查询中的查询。为什么要这样做呢?理解这个概念的最好方法是考察几个例子。
二、利用子查询进行过滤
订单存储在两个表中。每个订单包含订单编号、客户 ID
、订单日期,在 Orders
表中存储为一行。各订单的物品存储在相关的 OrderItems
表中。Orders
表不存储顾客信息,只存储顾客 ID
。顾客的实际信息存储在 Customers
表中。
现在,假如需要列出订购物品 RGAN01
的所有顾客,应该怎样检索?下面列出具体的步骤。
(1) 检索包含物品 RGAN01
的所有订单的编号。
(2) 检索具有前一步骤列出的订单编号的所有顾客的 ID
。
(3) 检索前一步骤返回的所有顾客 ID
的顾客信息。
上述每个步骤都可以单独作为一个查询来执行。可以把一条 SELECT
语句返回的结果用于另一条 SELECT
语句的 WHERE
子句。
也可以使用子查询来把 3 个查询组合成一条语句。
第一条 SELECT
语句的含义很明确,它对 prod_id
为 RGAN01
的所有订单物品,检索其 order_num
列。输出列出了两个包含此物品的订单:
SELECT order_num FROM OrderItems WHERE prod_id = 'RGAN01';
输出:
order_num ----------- 20007 20008
现在,我们知道了哪个订单包含要检索的物品,下一步查询与订单 20007
和 20008
相关的顾客 ID
。利用 如何使用 SQL AND、OR、IN 和 NOT 过滤返回的数据 介绍的 IN
子句,编写如下的 SELECT
语句:
SELECT cust_id FROM Orders WHERE order_num IN (20007,20008);
输出:
cust_id ---------- 1000000004 1000000005
现在,结合这两个查询,把第一个查询(返回订单号的那一个)变为子查询。请看下面的 SELECT
语句:
SELECT cust_id FROM Orders WHERE order_num IN (SELECT order_num FROM OrderItems WHERE prod_id = 'RGAN01');
输出:
cust_id ---------- 1000000004 1000000005
在 SELECT
语句中,子查询总是从内向外处理。在处理上面的 SELECT
语句时,DBMS 实际上执行了两个操作。
首先,它执行下面的查询:
SELECT order_num FROM orderitems WHERE prod_id='RGAN01'
此查询返回两个订单号:20007
和 20008
。然后,这两个值以 IN
操作符要求的逗号分隔的格式传递给外部查询的 WHERE
子句。外部查询变成:
SELECT cust_id FROM orders WHERE order_num IN (20007,20008)
可以看到,输出是正确的,与前面硬编码 WHERE
子句所返回的值相同。
提示:格式化 SQL
包含子查询的
SELECT
语句难以阅读和调试,它们在较为复杂时更是如此。如上所示,把子查询分解为多行并进行适当的缩进,能极大地简化子查询的使用。顺便一提,这就是颜色编码起作用的地方,好的 DBMS 客户端正是出于这个原因使用了颜色代码 SQL。
现在得到了订购物品 RGAN01
的所有顾客的 ID
。下一步是检索这些顾客 ID
的顾客信息。检索两列的 SQL 语句为:
SELECT cust_name, cust_contact FROM Customers WHERE cust_id IN (1000000004,1000000005);
可以把其中的 WHERE
子句转换为子查询,而不是硬编码这些顾客 ID
:
SELECT cust_name, cust_contact FROM Customers WHERE cust_id IN (SELECT cust_id FROM Orders WHERE order_num IN (SELECT order_num FROM OrderItems WHERE prod_id = 'RGAN01'));
输出:
cust_name cust_contact ----------------------------- -------------------- Fun4All Denise L. Stephens The Toy Store Kim Howard
为了执行上述 SELECT
语句,DBMS 实际上必须执行三条 SELECT
语句。最里边的子查询返回订单号列表,此列表用于其外面的子查询的 WHERE
子句。
外面的子查询返回顾客 ID
列表,此顾客 ID
列表用于最外层查询的 WHERE
子句。最外层查询返回所需的数据。
可见,在 WHERE
子句中使用子查询能够编写出功能很强且很灵活的 SQL 语句。对于能嵌套的子查询的数目没有限制,不过在实际使用时由于性能的限制,不能嵌套太多的子查询。
注意:只能是单列
作为子查询的
SELECT
语句只能查询单个列。企图检索多个列将返回错误。
注意:子查询和性能
这里给出的代码有效,并且获得了所需的结果。但是,使用子查询并不总是执行这类数据检索的最有效方法。更多的论述,请参阅 如何使用 SQL INNER JOIN 联结两个或多个表,其中将再次给出这个例子。
三、作为计算字段使用子查询
使用子查询的另一方法是创建计算字段。假如需要显示 Customers
表中每个顾客的订单总数。订单与相应的顾客 ID
存储在 Orders
表中。
执行这个操作,要遵循下面的步骤:
(1) 从 Customers
表中检索顾客列表;
(2) 对于检索出的每个顾客,统计其在 Orders
表中的订单数目。
正如前两课所述,可以使用 SELECT COUNT(*)
对表中的行进行计数,并且通过提供一条 WHERE
子句来过滤某个特定的顾客 ID
,仅对该顾客的订单进行计数。
例如,下面的代码对顾客 1000000001
的订单进行计数:
SELECT COUNT(*) AS orders FROM Orders WHERE cust_id = 1000000001;
要对每个顾客执行 COUNT(*)
,应该将它作为一个子查询。请看下面的代码:
SELECT cust_name, cust_state, (SELECT COUNT(*) FROM Orders WHERE Orders.cust_id = Customers.cust_id) AS orders FROM Customers ORDER BY cust_name;
输出:
cust_name cust_state orders ------------------------- ---------- ------ Fun4All IN 1 Fun4All AZ 1 Kids Place OH 0 The Toy Store IL 1 Village Toys MI 2
这条 SELECT
语句对 Customers
表中每个顾客返回三列:cust_name
、cust_state
和 orders
。
orders
是一个计算字段,它是由圆括号中的子查询建立的。该子查询对检索出的每个顾客执行一次。在此例中,该子查询执行了 5 次,因为检索出了 5 个顾客。
子查询中的 WHERE
子句与前面使用的 WHERE
子句稍有不同,因为它使用了完全限定列名,而不只是列名(cust_id
)。它指定表名和列名(Orders.cust_id
和 Customers.cust_id
)。
下面的 WHERE
子句告诉 SQL,比较 Orders
表中的 cust_id
和当前正从 Customers
表中检索的 cust_id
:
WHERE Orders.cust_id = Customers.cust_id
用一个句点分隔表名和列名,在有可能混淆列名时必须使用这种语法。在这个例子中,有两个 cust_id
列:一个在 Customers
中,另一个在 Orders
中。如果不采用完全限定列名,DBMS 会认为要对 Orders
表中的 cust_id
自身进行比较。因为
SELECT COUNT(*) FROM Orders WHERE cust_id = cust_id
总是返回 Orders
表中订单的总数,而这个结果不是我们想要的:
SELECT cust_name, cust_state, (SELECT COUNT(*) FROM Orders WHERE cust_id = cust_id) AS orders FROM Customers ORDER BY cust_name;
输出:
cust_name cust_state orders ------------------------- ---------- ------ Fun4All IN 5 Fun4All AZ 5 Kids Place OH 5 The Toy Store IL 5 Village Toys MI 5
虽然子查询在构造这种 SELECT
语句时极有用,但必须注意限制有歧义的列。
注意:完全限定列名
你已经看到了为什么要使用完全限定列名,没有具体指定就会返回错误结果,因为 DBMS 会误解你的意思。
有时候,由于出现冲突列名而导致的歧义性,会引起 DBMS 抛出错误信息。
例如,
WHERE
或ORDER BY
子句指定的某个列名可能会出现在多个表中。好的做法是,如果在
SELECT
语句中操作多个表,就应使用完全限定列名来避免歧义。
提示:不止一种解决方案
正如本文前面所述,虽然这里给出的样例代码运行良好,但它并不是解决这种数据检索的最有效方法。在 如何使用 SQL INNER JOIN 联结两个或多个表 和 SQL 如何使用自联结、自然联结和外联结 学习 JOIN 时,我们还会遇到这个例子。
四、小结
本文介绍了什么是子查询,如何使用它们。子查询常用于 WHERE
子句的 IN
操作符中,以及用来填充计算列。我们举了这两种操作类型的例子。
原文链接:https://www.developerastrid.com/sql/sql-subqueries/
(完)