MySQL全面瓦解11:子查詢和組合查詢

翁智華發表於2020-11-17

概述

子查詢是SQL查詢中的重要一塊,是我們基於多表之間進行資料聚合和判斷的一種手段,使得我們的處理複雜資料更加的便捷,這一節我們主要來了解一下子查詢。

先做一下資料準備,這邊建立三張表:班級、學生、畢業成績表,用於後面的操作:

 1 drop database if exists `Helenlyn_Class`;
 2 create database `Helenlyn_Class`;
 3 
 4 /*班級表*/
 5 DROP TABLE IF EXISTS `classes`;
 6 CREATE TABLE `classes` (
 7   `classid` int primary key AUTO_INCREMENT comment '班級id',
 8   `classname` varchar(30) DEFAULT NULL comment '班級名稱'
 9 ) ENGINE=InnoDB comment '班級表';
10 
11 insert  into `classes`(`classname`) 
12 values ('初三一班'),('初三二班'),('初三三班');
13 
14 /*學生表:這邊假設學生id和姓名都具有唯一性*/
15 
16 DROP TABLE IF EXISTS `students`;
17 CREATE TABLE `students` (
18   `studentid` int primary key NOT NULL AUTO_INCREMENT comment '學生id',
19   `studentname` varchar(20) DEFAULT NULL comment '學生姓名',
20   `score` DECIMAL(10,2) DEFAULT NULL comment '畢業成績',
21   `classid` int(4) DEFAULT NULL comment '所屬班級id,來源於classes表的classid'
22 ) ENGINE=InnoDB comment '學生表';
23 insert  into `students`(`studentname`,`score`,`classid`) values 
24 ('brand',97.5,1),('helen',96.5,1),('lyn',96,1),('sol',97,1),('weng',100,1),('diny',92.7,1),
25 ('b1',81,2),('b2',82,2),('b3',83,2),('b4',84,2),('b5',85,2),('b6',86,2),
26 ('c1',71,3),('c2',72.5,3),('c3',73,3),('c4',74,3),('c5',75,3),('c6',76,3);
27 
28 
29 /*畢業考核分數排名表*/
30 DROP TABLE IF EXISTS `scores`;
31 CREATE TABLE `scores`(
32   `scoregrad` varchar(3) primary key  comment '等級:S、A、B、C、D',
33   `downset`  int comment '分數評級下限',
34   `upset` int comment '分數評級上限'
35 ) comment '畢業考核分數排名表';
36 INSERT INTO `scores` values ('S', 91, 100),('A', 81, 90),('B', 71, 80),('C', 61, 70),('D', 51,60);

子查詢

SQL支援建立子查詢( subquery,就是巢狀在其他查詢中的查詢 ,也就是說在select語句中會出現其他的select語句,我們稱為子查詢或內查詢。而外部的select語句,稱主查詢或外查詢。

子查詢分類

按照查詢的返回結果

1、單行單列(標量子查詢):返回的是一個具體列的內容,可以理解為一個單值資料;

2、單行多列(行子查詢):返回一行資料中多個列的內容;

3、多行單列(列子查詢):返回多行記錄之中同一列的內容,相當於給出了一個操作範圍;

4、多行多列(表子查詢):查詢返回的結果是一張臨時表;

按子查詢位置區分

select後的子查詢:僅僅支援標量子查詢,即只能返回一個單值資料。

from型子查詢:把內層的查詢結果當成臨時表,供外層sql再次查詢,所以支援的是表子查詢。

where或having型子查詢:指把內部查詢的結果作為外層查詢的比較條件,支援標量子查詢(單列單行)、列子查詢(單列多行)、行子查詢(多列多行)。

一般會和下面這幾種方式配合使用:

   1)、in子查詢:內層查詢語句僅返回一個資料列,這個資料列的值將供外層查詢語句進行比較。

   2)、any子查詢:只要滿足內層子查詢中的任意一個比較條件,就返回一個結果作為外層查詢條件。

   3)、all子查詢:內層子查詢返回的結果需同時滿足所有內層查詢條件。

   4)、比較運算子子查詢:子查詢中可以使用的比較運算子如  >、>=、<=、<、=、 <>

exists子查詢:把外層的查詢結果(支援多行多列),拿到內層,看內層是否成立,簡單來說後面的返回true,外層(也就是前面的語句)才會執行,否則不執行。

下面我們一個個來測試。

select後子查詢

位於select後面,僅僅支援標量子查詢,即只能返回一個單值資料。比如上面的學生班級表,我們查詢每個班級的學生數量,可以這麼寫:

 1 mysql> select a.classid as 班級編號,a.classname as 班級名稱,
 2 (select count(*) from students b where b.classid = a.classid) as 學生數量 
 3 from classes a;
 4 +----------+----------+----------+
 5 | 班級編號 | 班級名稱 | 學生數量 |
 6 +----------+----------+----------+
 7 |        1 | 初三一班 |        6 |
 8 |        2 | 初三二班 |        6 |
 9 |        3 | 初三三班 |        6 |
10 +----------+----------+----------+
11 3 rows in set

 查詢學生brand 所屬的班級,可以這麼寫:

1 mysql> select 
2 (select classname from classes a,students b where a.classid = b.classid and b.studentname='brand') 
3 as 班級;
4 +----------+
5 | 班級     |
6 +----------+
7 | 初三一班 |
8 +----------+
9 1 row in set

from後子查詢

把內層的查詢結果當成臨時表,提供外層sql再次查詢,支援的是表子查詢。但是必須對子查詢起別名,否則無法找到表。

查詢每個班級的平均成績:

 1 mysql> select a.classid,avg(a.score) from students a group by a.classid;
 2 
 3 +---------+--------------+
 4 | classid | avg(a.score) |
 5 +---------+--------------+
 6 |       1 | 96.616667    |
 7 |       2 | 83.500000    |
 8 |       3 | 73.583333    |
 9 +---------+--------------+
10 3 rows in set

 

查詢畢業考核分數排名表:S開始從高到低排序。

 1 mysql> select *  from scores order by upset desc;
 2  
 3 +-----------+---------+-------+
 4 | scoregrad | downset | upset |
 5 +-----------+---------+-------+
 6 | S         |      91 |   100 |
 7 | A         |      81 |    90 |
 8 | B         |      71 |    80 |
 9 | C         |      61 |    70 |
10 | D         |      51 |    60 |
11 +-----------+---------+-------+
12 5 rows in set

 

如果綜合兩個查詢結果,想查出 各個班級的平均成績是位於什麼段位,就可以用from後子查詢,程式碼如下:

 1 select a.classid as 班級id,a.avgscore 平均畢業分數,b.scoregrad 分數評級 from 
 2 (select classid,avg(score) as avgscore from students group by classid) as a,
 3 scores b where a.avgscore between b.downset and b.upset; 
 4 
 5 +--------+--------------+----------+
 6 | 班級id | 平均畢業分數 | 分數評級 |
 7 +--------+--------------+----------+
 8 |      1 | 96.616667    | S        |
 9 |      2 | 83.500000    | A        |
10 |      3 | 73.583333    | B        |
11 +--------+--------------+----------+
12 3 rows in set

 

對於子表查詢,必須提供別名,否則會提示:Every derived table must have its own alias,可以試試。

where和having型的子查詢

根據我們上面提到過的內容,where或having後面,可以使用3種方式:標量子查詢(單行單列行子查詢);列子查詢(單列多行子查詢)行子查詢(多行多列);

他有如下共同的特點:

1、一般用括號將子查詢包起來。

2、子查詢一般放在條件的右側。

3、標量子查詢,一般搭配著單行操作符使用,多行操作符   >、<、>=、<=、=、<>

4、列子查詢,一般搭配著多行操作符使用

5、配合 in、not in、all、any使用,in是指列表中的任意一個,any是比較列表中任意一個 score>any(60,70,80) 則 score>60即可;all 是比較列表中所有,score > (60,70,80),score需 >80。

單個標量子查詢應用

就是where或者having後面只跟一個標量查詢的,比如查詢出比diny(92.7分)成績好的同學:

 1 mysql> select * from students a where a.score >(select b.score from students b where b.studentname='diny');
 2 +-----------+-------------+-------+---------+
 3 | studentid | studentname | score | classid |
 4 +-----------+-------------+-------+---------+
 5 |         1 | brand       | 97.5  |       1 |
 6 |         2 | helen       | 96.5  |       1 |
 7 |         3 | lyn         | 96    |       1 |
 8 |         4 | sol         | 97    |       1 |
 9 |         5 | weng        | 100   |       1 |
10 +-----------+-------------+-------+---------+
11 5 rows in set

多個標量子查詢應用

where或者having後面只跟一個標量查詢的,比如查詢出比diny(92.7分)成績差的同學,並且班級跟diny不在同一班:

 1 mysql>  select * from students a where 
 2 a.score <(select b.score from students b where b.studentname='diny') 
 3 and a.classid <> (select b.classid from students b where b.studentname='diny') ;
 4 +-----------+-------------+-------+---------+
 5 | studentid | studentname | score | classid |
 6 +-----------+-------------+-------+---------+
 7 |         7 | b1          | 81    |       2 |
 8 |         8 | b2          | 82    |       2 |
 9 |         9 | b3          | 83    |       2 |
10 |        10 | b4          | 84    |       2 |
11 |        11 | b5          | 85    |       2 |
12 |        12 | b6          | 86    |       2 |
13 |        13 | c1          | 71    |       3 |
14 |        14 | c2          | 72.5  |       3 |
15 |        15 | c3          | 73    |       3 |
16 |        16 | c4          | 74    |       3 |
17 |        17 | c5          | 75    |       3 |
18 |        18 | c6          | 76    |       3 |
19 +-----------+-------------+-------+---------+
20 12 rows in set

子查詢+分組函式

分別取出三個班級的平均成績,並篩選出低於全年級的平均成績的班級資訊,使用having表示式

1 mysql> select a.classid,avg(a.score) as avgscore from students a group by a.classid 
2 having avgscore < (select avg(score) from students);
3 +---------+-----------+
4 | classid | avgscore  |
5 +---------+-----------+
6 |       2 | 83.500000 |
7 |       3 | 73.583333 |
8 +---------+-----------+
9 2 rows in set

列子查詢說明

列的子查詢需要搭配多行操作符:in(not in)、any/some、all。使用distinct關鍵字進行去重可以提高執行效率。

列子查詢+in:所有非三班的同學

 1 mysql> select * from students a where a.classid in (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
 2 +-----------+-------------+-------+---------+
 3 | studentid | studentname | score | classid |
 4 +-----------+-------------+-------+---------+
 5 |         1 | brand       | 97.5  |       1 |
 6 |         2 | helen       | 96.5  |       1 |
 7 |         3 | lyn         | 96    |       1 |
 8 |         4 | sol         | 97    |       1 |
 9 |         5 | weng        | 100   |       1 |
10 |         6 | diny        | 92.7  |       1 |
11 |         7 | b1          | 81    |       2 |
12 |         8 | b2          | 82    |       2 |
13 |         9 | b3          | 83    |       2 |
14 |        10 | b4          | 84    |       2 |
15 |        11 | b5          | 85    |       2 |
16 |        12 | b6          | 86    |       2 |
17 +-----------+-------------+-------+---------+
18 12 rows in set

列子查詢+any:任意非三班的同學

 1 mysql> select * from students a where a.classid = any (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
 2 +-----------+-------------+-------+---------+
 3 | studentid | studentname | score | classid |
 4 +-----------+-------------+-------+---------+
 5 |         1 | brand       | 97.5  |       1 |
 6 |         2 | helen       | 96.5  |       1 |
 7 |         3 | lyn         | 96    |       1 |
 8 |         4 | sol         | 97    |       1 |
 9 |         5 | weng        | 100   |       1 |
10 |         6 | diny        | 92.7  |       1 |
11 |         7 | b1          | 81    |       2 |
12 |         8 | b2          | 82    |       2 |
13 |         9 | b3          | 83    |       2 |
14 |        10 | b4          | 84    |       2 |
15 |        11 | b5          | 85    |       2 |
16 |        12 | b6          | 86    |       2 |
17 +-----------+-------------+-------+---------+
18 12 rows in set

 列子查詢+all:等同於 not in

 1 mysql> select * from students a where a.classid <> all (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
 2 +-----------+-------------+-------+---------+
 3 | studentid | studentname | score | classid |
 4 +-----------+-------------+-------+---------+
 5 |        13 | c1          | 71    |       3 |
 6 |        14 | c2          | 72.5  |       3 |
 7 |        15 | c3          | 73    |       3 |
 8 |        16 | c4          | 74    |       3 |
 9 |        17 | c5          | 75    |       3 |
10 |        18 | c6          | 76    |       3 |
11 +-----------+-------------+-------+---------+
12 6 rows in set

行子查詢說明

查詢學生編號最小但是成績最好的同學:

1 mysql> select * from students a where (a.studentid, a.score) in (select max(studentid),min(score) from students);
2 +-----------+-------------+-------+---------+
3 | studentid | studentname | score | classid |
4 +-----------+-------------+-------+---------+
5 |        19 | lala        | 51    |       0 |
6 +-----------+-------------+-------+---------+
7 1 row in set

exists子查詢

也叫做相關子查詢,就是把外層的查詢結果(支援多行多列),拿到內層,看內層是否成立,簡單來說後面的返回true,外層(也就是前面的語句)才會執行,否則不執行。

1、exists查詢結果:1或0,1為true,0為false,exists查詢的結果用來判斷子查詢的結果集中是否有值。

2、exists子查詢,一般可以用in來替代,所以exists用的少。

3、和前面的那些查詢方式不同,先執行主查詢,然後根據主查詢的結果,再用子查詢的結果來過濾。因為子查詢中包含了主查詢中用到的欄位,所以也叫相關子查詢。

示例,查詢所有學生的班級名稱

 1 mysql> select classname from classes a where exists(select 1 from students b where b.classid = a.classid);
 2 
 3 +-----------+
 4 | classname |
 5 +-----------+
 6 | 初三一班  |
 7 | 初三二班  |
 8 | 初三三班  |
 9 +-----------+
10 3 rows in set

 

使用 in 來替代(看著更簡潔):

 1 mysql> select classname from classes a where a.classid in(select classid from students);
 2 
 3 +-----------+
 4 | classname |
 5 +-----------+
 6 | 初三一班  |
 7 | 初三二班  |
 8 | 初三三班  |
 9 +-----------+
10 3 rows in set

組合查詢

多數SQL查詢都只包含從一個或多個表中返回資料的單條SELECT語句。 MySQL也允許執行多個查詢(多條SELECT語句),並將結果作為單個
查詢結果集返回。這些組合查詢通常稱為並( union複合查詢compound query)。

單表多次返回

將不同查詢條件的結果組合在一起

1 select cname1,cname2 from tname  where condition1
2 union
3 select cname1,cname2 from tname where condition2

多表返回同結構

將同數量結構的欄位組合

1 select t1_cname1,t1_cname2 from tname1  where condition
2 union
3 select t2_cname1,t_2cname2 from tname2 where condition

這邊不贅述,後面有專門的章節說到這個

總結

  1. 可以按照查詢的返回型別和語句中子查詢的位置兩個方面來學習

  2. 注意使用 in、any、some、all的用法

  3. 無論是比較還是查詢還是count,欄位中有null值總會引起誤解,建議建表時欄位不為空,或者提供預設值。

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