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MySQL全面瓦解11：子查询和组合查询
爱新觉羅丶高
发布于 2022-7-27 15:52
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概述
子查询是SQL查询中的重要一块，是我们基于多表之间进行数据聚合和判断的一种手段，使得我们的处理复杂数据更加的便捷，这一节我们主要来了解一下子查询。
先做一下数据准备，这边建立三张表：班级、学生、毕业成绩表，用于后面的操作：
drop database if exists `Helenlyn_Class`;
create database `Helenlyn_Class`;
/*班级表*/
DROP TABLE IF EXISTS `classes`;
CREATE TABLE `classes` (
`classid` int primary key AUTO_INCREMENT comment '班级id',
`classname` varchar(30) DEFAULT NULL comment '班级名称'
) ENGINE=InnoDB comment '班级表';
insert into `classes`(`classname`)
values ('初三一班'),('初三二班'),('初三三班');
/*学生表：这边假设学生id和姓名都具有唯一性*/
DROP TABLE IF EXISTS `students`;
CREATE TABLE `students` (
`studentid` int primary key NOT NULL AUTO_INCREMENT comment '学生id',
`studentname` varchar(20) DEFAULT NULL comment '学生姓名',
`score` DECIMAL(10,2) DEFAULT NULL comment '毕业成绩',
`classid` int(4) DEFAULT NULL comment '所属班级id，来源于classes表的classid'
) ENGINE=InnoDB comment '学生表';
insert into `students`(`studentname`,`score`,`classid`) values
('brand',97.5,1),('helen',96.5,1),('lyn',96,1),('sol',97,1),('weng',100,1),('diny',92.7,1),
('b1',81,2),('b2',82,2),('b3',83,2),('b4',84,2),('b5',85,2),('b6',86,2),
('c1',71,3),('c2',72.5,3),('c3',73,3),('c4',74,3),('c5',75,3),('c6',76,3);
/*毕业考核分数排名表*/
DROP TABLE IF EXISTS `scores`;
CREATE TABLE `scores`(
`scoregrad` varchar(3) primary key comment '等级：S、A、B、C、D',
`downset` int comment '分数评级下限',
`upset` int comment '分数评级上限'
) comment '毕业考核分数排名表';
INSERT INTO `scores` values ('S', 91, 100),('A', 81, 90),('B', 71, 80),('C', 61, 70),('D', 51,60);子查询
SQL支持创建子查询（ subquery） ，就是嵌套在其他查询中的查询 ，也就是说在select语句中会出现其他的select语句，我们称为子查询或内查询。而外部的select语句，称主查询或外查询。
子查询分类
按照查询的返回结果
1、单行单列（标量子查询）：返回的是一个具体列的内容，可以理解为一个单值数据；
2、单行多列（行子查询）：返回一行数据中多个列的内容；
3、多行单列（列子查询）：返回多行记录之中同一列的内容，相当于给出了一个操作范围；
4、多行多列（表子查询）：查询返回的结果是一张临时表；
按子查询位置区分
select后的子查询：仅仅支持标量子查询，即只能返回一个单值数据。
from型子查询：把内层的查询结果当成临时表，供外层sql再次查询，所以支持的是表子查询。
where或having型子查询：指把内部查询的结果作为外层查询的比较条件，支持标量子查询（单列单行）、列子查询（单列多行）、行子查询（多列多行）。
一般会和下面这几种方式配合使用：
1）、in子查询：内层查询语句仅返回一个数据列，这个数据列的值将供外层查询语句进行比较。
2）、any子查询：只要满足内层子查询中的任意一个比较条件，就返回一个结果作为外层查询条件。
3）、all子查询：内层子查询返回的结果需同时满足所有内层查询条件。
4）、比较运算符子查询：子查询中可以使用的比较运算符如 >、>=、<=、<、=、 <>
exists子查询：把外层的查询结果（支持多行多列），拿到内层，看内层是否成立，简单来说后面的返回true,外层（也就是前面的语句）才会执行，否则不执行。
下面我们一个个来测试。
select后子查询
位于select后面，仅仅支持标量子查询，即只能返回一个单值数据。比如上面的学生班级表，我们查询每个班级的学生数量，可以这么写：
mysql> select a.classid as 班级编号,a.classname as 班级名称,
(select count(*) from students b where b.classid = a.classid) as 学生数量
from classes a;
+----------+----------+----------+
| 班级编号 | 班级名称 | 学生数量 |
+----------+----------+----------+
| 1 | 初三一班 | 6 |
| 2 | 初三二班 | 6 |
| 3 | 初三三班 | 6 |
+----------+----------+----------+
3 rows in set查询学生brand 所属的班级，可以这么写：
mysql> select
(select classname from classes a,students b where a.classid = b.classid and b.studentname='brand')
as 班级;
+----------+
| 班级 |
+----------+
| 初三一班 |
+----------+
1 row in setfrom后子查询
把内层的查询结果当成临时表，提供外层sql再次查询，支持的是表子查询。但是必须对子查询起别名，否则无法找到表。
查询每个班级的平均成绩：
mysql> select a.classid,avg(a.score) from students a group by a.classid;
+---------+--------------+
| classid | avg(a.score) |
+---------+--------------+
| 1 | 96.616667 |
| 2 | 83.500000 |
| 3 | 73.583333 |
+---------+--------------+
3 rows in set查询毕业考核分数排名表：S开始从高到低排序。
mysql> select * from scores order by upset desc;
+-----------+---------+-------+
| scoregrad | downset | upset |
+-----------+---------+-------+
| S | 91 | 100 |
| A | 81 | 90 |
| B | 71 | 80 |
| C | 61 | 70 |
| D | 51 | 60 |
+-----------+---------+-------+
5 rows in set如果综合两个查询结果，想查出 各个班级的平均成绩是位于什么段位，就可以用from后子查询，代码如下：
select a.classid as 班级id,a.avgscore 平均毕业分数,b.scoregrad 分数评级 from
(select classid,avg(score) as avgscore from students group by classid) as a,
scores b where a.avgscore between b.downset and b.upset;
+--------+--------------+----------+
| 班级id | 平均毕业分数 | 分数评级 |
+--------+--------------+----------+
| 1 | 96.616667 | S |
| 2 | 83.500000 | A |
| 3 | 73.583333 | B |
+--------+--------------+----------+
3 rows in set对于子表查询，必须提供别名，否则会提示：Every derived table must have its own alias，可以试试。
where和having型的子查询
根据我们上面提到过的内容，where或having后面，可以使用3种方式：标量子查询（单行单列行子查询）；列子查询（单列多行子查询）行子查询（多行多列）；
他有如下共同的特点：
1、一般用括号将子查询包起来。
2、子查询一般放在条件的右侧。
3、标量子查询，一般搭配着单行操作符使用，多行操作符 >、<、>=、<=、=、<>
4、列子查询，一般搭配着多行操作符使用
5、配合 in、not in、all、any使用，in是指列表中的任意一个，any是比较列表中任意一个 score>any(60,70,80) 则 score>60即可；all 是比较列表中所有,score > (60,70,80)，score需 >80。
单个标量子查询应用
就是where或者having后面只跟一个标量查询的，比如查询出比diny(92.7分)成绩好的同学：
mysql> select * from students a where a.score >(select b.score from students b where b.studentname='diny');
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 1 | brand | 97.5 | 1 |
| 2 | helen | 96.5 | 1 |
| 3 | lyn | 96 | 1 |
| 4 | sol | 97 | 1 |
| 5 | weng | 100 | 1 |
+-----------+-------------+-------+---------+
5 rows in set多个标量子查询应用
where或者having后面只跟一个标量查询的，比如查询出比diny(92.7分)成绩差的同学，并且班级跟diny不在同一班：
mysql> select * from students a where
a.score <(select b.score from students b where b.studentname='diny')
and a.classid <> (select b.classid from students b where b.studentname='diny') ;
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 7 | b1 | 81 | 2 |
| 8 | b2 | 82 | 2 |
| 9 | b3 | 83 | 2 |
| 10 | b4 | 84 | 2 |
| 11 | b5 | 85 | 2 |
| 12 | b6 | 86 | 2 |
| 13 | c1 | 71 | 3 |
| 14 | c2 | 72.5 | 3 |
| 15 | c3 | 73 | 3 |
| 16 | c4 | 74 | 3 |
| 17 | c5 | 75 | 3 |
| 18 | c6 | 76 | 3 |
+-----------+-------------+-------+---------+
12 rows in set子查询+分组函数
分别取出三个班级的平均成绩，并筛选出低于全年级的平均成绩的班级信息，使用having表达式
mysql> select a.classid,avg(a.score) as avgscore from students a group by a.classid
having avgscore < (select avg(score) from students);
+---------+-----------+
| classid | avgscore |
+---------+-----------+
| 2 | 83.500000 |
| 3 | 73.583333 |
+---------+-----------+
2 rows in set列子查询说明
列的子查询需要搭配多行操作符：in(not in)、any/some、all。使用distinct关键字进行去重可以提高执行效率。
列子查询+in：所有非三班的同学
mysql> select * from students a where a.classid in (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 1 | brand | 97.5 | 1 |
| 2 | helen | 96.5 | 1 |
| 3 | lyn | 96 | 1 |
| 4 | sol | 97 | 1 |
| 5 | weng | 100 | 1 |
| 6 | diny | 92.7 | 1 |
| 7 | b1 | 81 | 2 |
| 8 | b2 | 82 | 2 |
| 9 | b3 | 83 | 2 |
| 10 | b4 | 84 | 2 |
| 11 | b5 | 85 | 2 |
| 12 | b6 | 86 | 2 |
+-----------+-------------+-------+---------+
12 rows in set列子查询+any：任意非三班的同学
mysql> select * from students a where a.classid = any (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 1 | brand | 97.5 | 1 |
| 2 | helen | 96.5 | 1 |
| 3 | lyn | 96 | 1 |
| 4 | sol | 97 | 1 |
| 5 | weng | 100 | 1 |
| 6 | diny | 92.7 | 1 |
| 7 | b1 | 81 | 2 |
| 8 | b2 | 82 | 2 |
| 9 | b3 | 83 | 2 |
| 10 | b4 | 84 | 2 |
| 11 | b5 | 85 | 2 |
| 12 | b6 | 86 | 2 |
+-----------+-------------+-------+---------+
12 rows in set列子查询+all：等同于 not in
mysql> select * from students a where a.classid <> all (select distinct b.classid from classes b where b.classid <3);
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 13 | c1 | 71 | 3 |
| 14 | c2 | 72.5 | 3 |
| 15 | c3 | 73 | 3 |
| 16 | c4 | 74 | 3 |
| 17 | c5 | 75 | 3 |
| 18 | c6 | 76 | 3 |
+-----------+-------------+-------+---------+
6 rows in set行子查询说明
查询学生编号最小但是成绩最好的同学：
mysql> select * from students a where (a.studentid, a.score) in (select max(studentid),min(score) from students);
+-----------+-------------+-------+---------+
| studentid | studentname | score | classid |
+-----------+-------------+-------+---------+
| 19 | lala | 51 | 0 |
+-----------+-------------+-------+---------+
1 row in setexists子查询
也叫做相关子查询，就是把外层的查询结果（支持多行多列），拿到内层，看内层是否成立，简单来说后面的返回true,外层（也就是前面的语句）才会执行，否则不执行。
1、exists查询结果：1或0，1为true，0为false，exists查询的结果用来判断子查询的结果集中是否有值。
2、exists子查询，一般可以用in来替代，所以exists用的少。
3、和前面的那些查询方式不同，先执行主查询，然后根据主查询的结果，再用子查询的结果来过滤。因为子查询中包含了主查询中用到的字段，所以也叫相关子查询。
示例，查询所有学生的班级名称
mysql> select classname from classes a where exists(select 1 from students b where b.classid = a.classid);
+-----------+
| classname |
+-----------+
| 初三一班 |
| 初三二班 |
| 初三三班 |
+-----------+
3 rows in set使用 in 来替代（看着更简洁）：
mysql> select classname from classes a where a.classid in(select classid from students);
+-----------+
| classname |
+-----------+
| 初三一班 |
| 初三二班 |
| 初三三班 |
+-----------+
3 rows in set组合查询
多数SQL查询都只包含从一个或多个表中返回数据的单条SELECT语句。 MySQL也允许执行多个查询（多条SELECT语句），并将结果作为单个
查询结果集返回。这些组合查询通常称为并（ union） 或复合查询（compound query）。
单表多次返回
将不同查询条件的结果组合在一起
select cname1,cname2 from tname where condition1
union
select cname1,cname2 from tname where condition2多表返回同结构
将同数量结构的字段组合
select t1_cname1,t1_cname2 from tname1 where condition
union
select t2_cname1,t_2cname2 from tname2 where condition这边不赘述，后面有专门的章节说到这个
总结
- 可以按照查询的返回类型和语句中子查询的位置两个方面来学习
- 注意使用 in、any、some、all的用法
- 无论是比较还是查询还是count，字段中有null值总会引起误解，建议建表时字段不为空，或者提供默认值。
文章转载自公众号：架构与思维
已于2022-7-27 15:52:28修改
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