1. 子查询
SELECT语句是SQL的查询。迄今为止我们所看到的所有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。
补充:
-
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。
2. 利用子查询进行过滤
订单存储在两个表中。对于包含订单号、客户ID、订单日期的每个订单,orders表存储一行。各订单的物品存储在相关的orderitems表中。orders表不存储客户信息。它只存储客户的ID。实际的客户信息存储在customers表中。
现在,假如需要列出订购物品TNT2的所有客户,应该怎样检索?下面列出具体的步骤:
(1) 检索包含物品TNT2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客户的ID。
(3) 检索前一步骤返回的所有客户ID的客户信息。
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,对于prod_id为TNT2的所有订单物
品,它检索其order_num列。select order_num from orderitems where prod_id = 'TNT2';
输出如下:
输出列出两个包含此物品的订单。
-
下一步,查询具有订单20005和20007的客户ID。利用第7章介绍的IN
子句,编写如下的SELECT语句:select cust_id from orders where order_num in (20005,20007)
输出如下:
-
现在,把第一个查询(返回订单号的那一个)变为子查询组合两个
查询。select cust_id from orders where order_num in (select order_num from orderitems where prod_id = 'TNT2');
输出如下:
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,MySQL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 = 'TNT2'
此查询返回两个订单号:20005和20007。
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 (20005,20007)
可以看到,输出是正确的并且与前面硬编码WHERE子句所返回的值相同。
-
现在得到了订购物品TNT2的所有客户的ID。下一步是检索这些客户ID的客户信息。
select cust_name, cust_contact from customers where cust_id in (10001, 10004);
可以把其中的WHERE子句转换为子查询而不是硬编码这些客户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 = 'TNT2'));
输出如下:
为了执行上述SELECT语句,MySQL实际上必须执行3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。外面的子查询返回客户ID列表,此客户ID列表用于最外层查询的WHERE子句。最外层查询确实返回所需的数据。
可见,在WHERE子句中使用子查询能够编写出功能很强并且很灵活的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。
补充:
-
列必须匹配:
在WHERE子句中使用子查询(如这里所示),应该保证SELECT语句具有与WHERE子句中相同数目的列。(比如上面的
where cust_id in (select cust_id
和where order_num in (select order_num
,cust_id
与cust_id
对应,order_num
与order_num
对应)通常,子查询将返回单个列并且与单个列匹配,但如果需要也可以使用多个列。
-
虽然子查询一般与
IN
操作符结合使用,但也可以用于测试等于(=
)、不等于(<>
)等。 -
子查询和性能:
这里给出的代码有效并获得所需的结果。但是,使用子查询并不总是执行这种类型的数据检索的最有效的方法。更多的论述,请参阅第15章,其中将再次给出这个例子。
3. 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表中每个客户的订单总数。订单与相应的客户ID存储在orders表中。
为了执行这个操作,遵循下面的步骤。
(1) 从customers表中检索客户列表。
(2) 对于检索出的每个客户,统计其在orders表中的订单数目。
正如前两章所述,可使用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客户ID,可仅对该客户的订单进行计数。
-
例如,下面的代码对客户10001的订单进行计数:
select count(*) as orders from orders where cust_id = 10001;
输出如下:
-
为了对每个客户执行
COUNT(*)
计算,应该将COUNT(*)
作为一个子查询。select cust_name, cust_state, (select count(*) from orders where orders.cust_id = customers.cust_id) as orders from customers order by cust_name;
输出如下:
这条 SELECT 语句对 customers 表中每个客户返回 3 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客户执行一次。在此例子中,该子查询执行了5次,因为检索出了5个客户。
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(在第4章中首次提到)。下面的语句告诉SQL比较orders表中的cust_id与当前正从customers表中检索的cust_id:
where orders.cust_id = customers.cust_id
-
这种类型的子查询称为相关子查询(相关子查询: 涉及外部查询的子查询。)。任何时候只要列名可能有多义性,就必须使用这种语法(表名和列名由一个句点分隔)。
为什么这样?我们来看看如果不使用完全限定的列名会发生什么情况:
select cust_name, cust_state, (select count(*) from orders where cust_id = cust_id) as orders from customers order by cust_name;
输出如下:
显然,返回的结果不正确(请比较前面的结果),那么,为什么会这样呢?
有两个cust_id列,一个在customers中,另一个在orders中,需要比较这两个列以正确地把订单与它们相应的顾客匹配。
如果不完全限定列名,MySQL将假定你是对orders表中的cust_id进行自身比较。而
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE cust_id = cust_id;
总是返回orders表中的订单总数(因为MySQL查看每个订单的cust_id是否与本身匹配,当然,它们总是匹配的)。
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性的列名。
补充:
-
相关子查询(correlated subquery):
涉及外部查询的子查询。
-
不止一种解决方案:
正如本章前面所述,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的方法。在后面的章节(第15章)中我们还要遇到这个例子。
-
逐渐增加子查询来建立查询:
用子查询测试和调试查询很有技巧性,特别是在这些语句的复杂性不断增加的情况下更是如此。
用子查询建立(和测试)查询的最可靠的方法是逐渐进行,这与MySQL处理它们的方法非常相同。
首先,建立和测试最内层的查询。然后,用硬编码数据建立和测试外层查询,并且仅在确认它正常后才嵌入子查询。这时,再次测试它。对于要增加的每个查询,重复这些步骤。这样做仅给构造查询增加了一点点时间,但节省了以后(找出查询为什么不正常)的大量时间,并且极大地提高了查询一开始就正常工作的可能性。
对上面这段话的理解:
-
建立和测试最内层的查询:
从最基本的查询开始,通常是查询中最内部的部分(子查询)。先建立和测试这个查询,确保它能够返回正确的数据。
-
用硬编码数据建立和测试外层查询:
一旦确认最内层的查询正常工作,就开始构建外层查询。此时,可以使用一些固定的(硬编码的)数据来测试外层查询的逻辑。
例如,可以用具体的值代替从数据库中获取的值,确认外层查询能够正确处理这些数据。
-
仅在确认它正常后才嵌入子查询:
当确认外层查询的逻辑没有问题后,才将之前测试过的最内层查询嵌入到外层查询中。这样可以确保外层查询的基础是稳固的。
嵌入后再次运行整个查询,确保整合后依然能够得到预期的结果。
-
再次测试它:
在完成所有的嵌套后,进行最后的测试,确保整个查询的逻辑和数据返回都符合期望。
-