MySQL中子查詢的示例分析

這篇文章主要介紹了MySQL中子查詢的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

一、子查詢定義

 　　定義：

　　子查詢允許把一個查詢嵌套在另一個查詢當中。

　　子查詢，又叫內部查詢，相對于內部查詢，包含內部查詢的就稱為外部查詢。

　　子查詢可以包含普通select可以包括的任何子句，比如：distinct、 group by、order by、limit、join和union等；但是對應的外部查詢必須是以下語句之一：select、insert、update、delete、set或 者do。

　　子查詢的位置：select 中、from 后、where 中.group by 和order by 中無實用意義。

二、子查詢分類

子查詢分為如下幾類：
　　　　1. 標量子查詢：返回單一值的標量，最簡單的形式。
　　　　2. 列子查詢：返回的結果集是 N 行一列。
　　　　3. 行子查詢：返回的結果集是一行 N 列。
　　　　4. 表子查詢：返回的結果集是 N 行 N 列。

　　可以使用的操作符：= > < >= <= <> ANY IN SOME ALL EXISTS

　　一個子查詢會返回一個標量（就一個值）、一個行、一個列或一個表，這些子查詢稱之為標量、行、列和表子查詢。

　　如果子查詢返回一個標量值（就一個值），那么外部查詢就可以使用：=、>、<、>=、<=和<>符號進行比較判斷；如果子查詢返回的不是一個標量值，而外部查詢使用了比較符和子查詢的結果進行了比較，那么就會拋出異常。

1. 標量子查詢：

是指子查詢返回的是單一值的標量，如一個數字或一個字符串，也是子查詢中最簡單的返回形式。 可以使用 = > < >= <= <> 這些操作符對子查詢的標量結果進行比較，通常子查詢的位置在比較式的右側

示例：

SELECT * FROM article WHERE uid = (SELECT uid FROM user WHERE status=1 ORDER BY uid DESC LIMIT 1)
SELECT * FROM t1 WHERE column1 = (SELECT MAX(column2) FROM t2)
SELECT * FROM article AS t WHERE 2 = (SELECT COUNT(*) FROM article WHERE article.uid = t.uid)

 2. MySQL 列子查詢：

　　　　指子查詢返回的結果集是 N 行一列，該結果通常來自對表的某個字段查詢返回。
　　　　可以使用 = > < >= <= <> 這些操作符對子查詢的標量結果進行比較，通常子查詢的位置在比較式的右側
　　　　可以使用 IN、ANY、SOME 和 ALL 操作符，不能直接使用 = > < >= <= <> 這些比較標量結果的操作符。
　　　　示例：

 SELECT * FROM article WHERE uid IN(SELECT uid FROM user WHERE status=1)
SELECT s1 FROM table1 WHERE s1 > ANY (SELECT s2 FROM table2)
SELECT s1 FROM table1 WHERE s1 > ALL (SELECT s2 FROM table2)

NOT IN 是 <> ALL 的別名，二者相同。

特殊情況

• 如果 table2 為空表，則 ALL 后的結果為 TRUE；

• 如果子查詢返回如 (0,NULL,1) 這種盡管 s1 比返回結果都大，但有空行的結果，則 ALL 后的結果為 UNKNOWN 。

注意：對于 table2 空表的情況，下面的語句均返回 NULL：

SELECT s1 FROM table1 WHERE s1 > (SELECT s2 FROM table2)
SELECT s1 FROM table1 WHERE s1 > ALL (SELECT MAX(s1) FROM table2)

3. MySQL 行子查詢：

指子查詢返回的結果集是一行 N 列，該子查詢的結果通常是對表的某行數據進行查詢而返回的結果集。

例子：

SELECT * FROM table1 WHERE (1,2) = (SELECT column1, column2 FROM table2)
注：(1,2) 等同于 row(1,2)
SELECT * FROM article WHERE (title,content,uid) = (SELECT title,content,uid FROM blog WHERE bid=2)

4. MySQL 表子查詢：

指子查詢返回的結果集是 N 行 N 列的一個表數據。

例子：

SELECT * FROM article WHERE (title,content,uid) IN (SELECT title,content,uid FROM blog)

三、字查詢例舉

1. ANY進行子查詢

　　any關鍵詞的意思是“對于子查詢返回的列中的任何一個數值，如果比較結果為TRUE，就返回TRUE”。

　　好比“10 >any(11, 20, 2, 30)”，由于10>2，所以，該該判斷會返回TRUE；只要10與集合中的任意一個進行比較，得到TRUE時，就會返回TRUE。　

select table1.customer_id,city,count(order_id)
from table1join table2
on table1.customer_id=table2.customer_id
where table1.customer_id<>'tx' and table1.customer_id<>'9you'
group by customer_id
having count(order_id) >
any (
select count(order_id)
from table2
where customer_id='tx' or customer_id='9you'
group by customer_id);

　　any的意思比較好明白，直譯就是任意一個，只要條件滿足任意的一個，就返回TRUE。

2. 使用IN進行子查詢

　　使用in進行子查詢，這個我們在日常寫sql的時候是經常遇到的。in的意思就是指定的一個值是否在這個集合中，如何在就返回TRUE；否則就返回FALSE了。

　　in是“=any”的別名，在使用“=any”的地方，我們都可以使用“in”來進行替換。

　　有了in，肯定就有了not in；not in并不是和<>any是同樣的意思，not in和<>all是一個意思。

3. 使用SOME進行子查詢

　　some是any的別名，用的比較少。　　

4. 使用ALL進行子查詢

　　all必須與比較操作符一起使用。all的意思是“對于子查詢返回的列中的所有值，如果比較結果為TRUE，則返回TRUE”。

　　好比“10 >all(2, 4, 5, 1)”，由于10大于集合中的所有值，所以這條判斷就返回TRUE；而如果為“10 >all(20, 3, 2, 1, 4)”，這樣的話，由于10小于20，所以該判斷就會返回FALSE。

　　<>all的同義詞是not in，表示不等于集合中的所有值，這個很容易和<>any搞混，平時多留點心就好了。

5.標量子查詢

　　根據子查詢返回值的數量，將子查詢可以分為標量子查詢和多值子查詢。在使用比較符進行子查詢時，就要求必須是標量子查詢；如果是多值子查詢時，使用比較符，就會拋出異常。

6. 多值子查詢

　　與標量子查詢對應的就是多值子查詢了，多值子查詢會返回一列、一行或者一個表，它們組成一個集合。我們一般使用的any、in、all和some等詞，將外部查詢與子查詢的結果進行判斷。如果將any、in、all和some等詞與標量子查詢，就會得到空的結果。

7. 獨立子查詢

　　獨立子查詢是不依賴外部查詢而運行的子查詢。什么叫依賴外部查詢？先看下面兩個sql語句。

　　sql語句1：獲得所有hangzhou顧客的訂單號。　

select order_id
from table2
where customer_idin
          (select customer_id
          from table1
          where city='hangzhou');
 　　sql語句2：獲得城市為hangzhou，并且存在訂單的用戶。
 
select *
from table1
where city='hangzhou' and exists
                (select *
                from table2
                where table1.customer_id=table2.customer_id);

       　　上面的兩條sql語句，雖然例子舉的有點不是很恰當，但是足以說明這里的問題了。

　　　　對于sql語句1，我們將子查詢單獨復制出來，也是可以單獨執行的，就是子查詢與外部查詢沒有任何關系。

　　　　對于sql語句2，我們將子查詢單獨復制出來，就無法單獨執行了，由于sql語句2的子查詢依賴外部查詢的某些字段，這就導致子查詢就依賴外部查詢，就產生了相關性。

　　對于子查詢，很多時候都會考慮到效率的問題。當我們執行一個select語句時，可以加上explain關鍵字，用來查看查詢類型，查詢時使用的索引以及其它等等信息。比如這么用：

explainselect order_id
  from table2
  where customer_idin
            (select customer_id
            from table1
            where city='hangzhou');

 　　使用獨立子查詢，如果子查詢部分對集合的最大遍歷次數為n，外部查詢的最大遍歷次數為m時，我們可以記為：O(m+n)。而如果使用相關子查詢，它的遍歷 次數可能會達到O(m+m*n)。可以看到，效率就會成倍的下降；所以，大伙在使用子查詢時，一定要考慮到子查詢的相關性。

8.相關子查詢

　　相關子查詢是指引用了外部查詢列的子查詢，即子查詢會對外部查詢的每行進行一次計算。但是在MySQL的內部，會進行動態優化，會隨著情況的不同會 有所不同。使用相關子查詢是最容易出現性能的地方。而關于sql語句的優化，這又是一個非常大的話題了，只能通過實際的經驗積累，才能更好的去理解如何進 行優化。

9.EXISTS謂詞

　　EXISTS是一個非常牛叉的謂詞，它允許數據庫高效地檢查指定查詢是否產生某些行。根據子查詢是否返回行，該謂詞返回TRUE或FALSE。與其 它謂詞和邏輯表達式不同的是，無論輸入子查詢是否返回行，EXISTS都不會返回UNKNOWN，對于EXISTS來說，UNKNOWN就是FALSE。 還是上面的語句，獲得城市為hangzhou，并且存在訂單的用戶。

select *
from table1
where city='hangzhou' and exists
                (select *
                from table2
                where table1.customer_id=table2.customer_id);

　　關于IN和EXISTS的主要區別在于三值邏輯的判斷上。EXISTS總是返回TRUE或FALSE，而對于IN，除了TRUE、FALSE值外， 還有可能對NULL值返回UNKNOWN。但是在過濾器中，UNKNOWN的處理方式與FALSE相同，因此使用IN與使用EXISTS一樣，SQL優化 器會選擇相同的執行計劃。

　　說到了IN和EXISTS幾乎是一樣的，但是，就不得不說到NOT IN和NOT EXISTS，對于輸入列表中包含NULL值時，NOT EXISTS和NOT IN之間的差異就表現的非常大了。輸入列表包含NULL值時，IN總是返回TRUE和UNKNOWN，因此NOT IN就會得到NOT TRUE和NOT UNKNOWN，即FALSE和UNKNOWN。

10. 派生表

　　上面也說到了，在子查詢返回的值中，也可能返回一個表，如果將子查詢返回的虛擬表再次作為FROM子句的輸入時，這就子查詢的虛擬表就成為了一個派生表。語法結構如下：

FROM (subquery expression) AS derived_table_alias

 　　由于派生表是完全的虛擬表，并沒有也不可能被物理地具體化。

四、子查詢優化

　　很多查詢中需要使用子查詢。使用子查詢可以一次性的完成很多邏輯上需要多個步驟才能完成的SQL操作，同時也可以避免事務或者表鎖死。子查詢可以使查詢語 句很靈活，但子查詢的執行效率不高。

　　子查詢時，MySQL需要為內層查詢語句的查詢結果建立一個臨時表。然后外層查詢語句再臨時表中查詢記錄。查詢完畢 后，MySQL需要撤銷這些臨時表。因此，子查詢的速度會受到一定的影響。如果查詢的數據量比較大，這種影響就會隨之增大。

　　在MySQL中可以使用連接查 詢來替代子查詢。連接查詢不需要建立臨時表，其速度比子查詢要快。

       使用連接(JOIN)來代替子查詢

       如： 　　

例子1：

SELECT * FROM t1
WHERE t1.a1 NOTin (SELECT a2 FROM t2 )
優化后：
SELECT * FROM t1
LEFT JOIN t2 ON t1.a1=t2.a2
WHERE t2.a2 IS NULL

例子2：

SELECT * FROM article WHERE (title,content,uid) IN (SELECT title,content,uid FROM blog)
優化后：
SELECT * FROM article
innerjoin blog
on (article.title=blog.title AND article.content=blog.content AND article.uid=blog.uid)

 　　不能優化的子查詢：
　　1、mysql不支持子查詢合并和聚合函數子查詢優化，mariadb對聚合函數子查詢進行物化優化；
　　2、mysql不支持from子句子查詢優化，mariadb對from子句子查詢進行子查詢上拉優化；
　　3、mysql和mariadb對子查詢展開提供有限的支持，如對主鍵的操作才能進行上拉子查詢優化；
　　4、mysql不支持exists子查詢優化，mariadb對exists關聯子查詢進行半連接優化，對exists非關聯子查詢沒有進一步進行優化；
　　5、mysql和mariadb不支持not exists子查詢優化；
　　6、mysql和mariadb對in子查詢，對滿足半連接語義的查詢進行半連接優化，再基于代價評估進行優化，兩者對半連接的代價評估選擇方式有差異；
　　7、mysql不支持not in子查詢優化，mariadb對非關聯not in子查詢使用物化優化，對關聯not in子查詢不做優化；
　　8、mysql和mariadb對>all非關聯子查詢使用max函數，<all非關聯子查詢使用min函數，對=all和非關聯子查詢使用exists優化；
　　9、對>some和>any非關聯子查詢使用min函數，對<some和<any非關聯子查詢使用max函數，=any 和=some子查詢使用半連接進行優化，對>some和>any關聯子查詢以及<some和<any關聯子查詢只有exists 優化。

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