子查询

现在所在公司使用的是SQL SERVER数据库，所以想精通SQL查询和SQL优化
本文转载自http://www.cnblogs.com/jackson0714/p/TSQLFundamentals_03.html

概述：

独立子查询
相关子查询

关键词解释：

外部查询：查询结果集返回给调用者

内部查询：查询结果集返回给外部查询。

独立子查询：独立子查询独立于其外部查询的子查询，可以单独运行子查询。在逻辑上，独立子查询在执行外部查询之前先执行一次，接着外部查询再使用子查询的结果继续进行查询。

相关子查询：引用了外部查询中出现的表的子查询，查询要依赖于外部查询，不能独立地调用它。在逻辑上，子查询会为每个外部行单独计算一次。

标量子查询：返回单个值的子查询。标量子查询可以出现在外部查询中期望使用单个值的任何地方。

多值子查询：在一个列中

为什么要使用子查询?

可以避免在查询解决方案中把操作分成多个步骤，并在变量中保存中间查询结果的需要。

一、独立子查询

1.独立标量子查询(查看练习题1,2)
例子：从HR.Employees表中返回empid最大的员工信息。
可以分两步：
a.定义一个变量maxid ，通过独立标量子查询查询出empid最大的员工的empid，然后将这个empid保存到变量@maxid中
b.在WHERE条件中过滤出empid = @maxid的记录

DECLARE @maxid AS INT =( SELECT MAX(empid) FROM HR.Employees)
SELECT * FROM HR.Employees WHERE empid=@maxid

更简单的方法是嵌套子查询，只需要一条查询语句就可以查询出empid最大的员工信息

SELECT * FROM HR.Employees WHERE empid=(SELECT MAX(empid) FROM HR.Employees)

2.独立多值子查询
(1)多值子查询的语法格式
<标量表达式> IN ( <多值子查询> )
例子：返回title包含manager的雇员处理过的订单的信息
方案一：独立多值子查询

SELECT  * FROM    Sales.Orders WHERE   empid IN ( SELECT   empid
FROM     HR.Employees WHERE    HR.Employees.title LIKE ‘%Manager‘ )

方案二：内联接查询

SELECT * FROM Sales.Orders INNER JOIN HR.Employees ON Sales.Orders.empid= HR.Employees.empid WHERE HR.Employees.title LIKE ‘%Manager‘

类似地，很多地方既可以用子查询也可以用联接查询来解决问题。数据库引擎对两种查询的解释有时候是一样的，而在另外一些情况下，对二者的解释则是不同的。可以先用一种查询解决问题，如果性能不行，再尝试用联接替代子查询，或用子查询替代联接。

3.子查询之distinct关键字
当我们想要剔除掉子查询中的重复值时，会想到在子查询中不必指定distinct关键字，其实是没有必要的，因为数据库引擎会帮助我们删除重复的值，而不用我们显示指定distinct关键字。

二、相关子查询

1.相关子查询
什么是相关子查询：引用了外部查询中出现的表的列，依赖于外部查询，不能独立地运行子查询。在逻辑上，子查询会为每个外部行单独计算一次。

例子：查询每个客户返回在他参与活动的最后一天下过的所有订单。
1.首先用独立标量子查询查询出最大的订单日期，返回给外部查询

SELECT  MAX(orderdate) FROM sales.Orders AS O2

2.外部查询用O1.orderdate进行过滤，过滤出等于最大订单日期的订单

3.因为要查询出每个客户参与的订单，所以将独立标量子查询改成相关子查询，用子查询O2.custid与外查询O1.custid关联。

对于O1中每一行，子查询负责返回当前客户的最大订单日期。如果O1中某行的订单日期和子查询返回的订单日期匹配，那么O1中的这个订单日期就是当前客户的最大的订单日期，在这种情况下，查询便会返回O1表中的这个行。

SELECT MAX(orderdate) FROM sales.Orders AS O2 WHERE O2.custid=O1.custid

综合上面的步骤，得到下面的查询语句：

SELECT orderid,orderdate,custid FROM sales.Orders AS O1 WHERE O1.orderdate=
(SELECT MAX(orderdate) FROM sales.Orders AS O2 WHERE  O2.custid =O1.custid)

2.EXISTS谓词（查看练习题4，5）
<外查询> WHERE EXISTS ( 子查询 )
它的输入是一个子查询，：如果子查询能够返回任何行，改谓词则返回TRUE，否则返回FALSE.
如果子查询查询结果又多条，SQL SERVER引擎查询出一条记录后，就会立即返回，这种处理方式叫做短路处理。
Exist谓词只关心是否存在匹配行，而不考虑SELECT列表中指定的列，所有使用SELECT * FROM TABLE，并没有什么负面影响，但是为了展开代码的列名会有少少量的开销，但是还是推荐使用通配符，查询语句应该尽可能保持自然和直观，除非有非常令人信服的理由，才可以牺牲代码在这方面的要求。
NOT EXISTS谓词是EXISTS谓词的反面

三、练习题

1.写一条查询语句，返回Orders表中活动的最后一天生成的所有订单。

本题考察独立子查询的基本用法，首先用独立子查询返回最后一天的日期，然后外部查询过滤出订单日期等于最后一天的所有订单。

SELECT  orderid,orderdate,custid,empid FROM Sales.Orders 
WHERE orderdate=(SELECT MAX(orderdate) FROM Sales.Orders)

2.查询出拥有订单数量的最多的客户下过的所有订单。
本题考察独立子查询的用法，和第一题类似，分两个步骤：

（1）先用子查询查询出订单数量最多的客户id

（2）然后将id返回给外部查询，外部查询通过客户id过滤出客户下过的所有订单

方案一：独立标量子查询

SELECT  custid,orderid,orderdate,empid FROM Sales.Orders
WHERE custid=(SELECT TOP (1) WITH TIES O.custid FROM Sales.Orders AS O
GROUP BY custid ORDER BY COUNT(*) DESC)

注意：

TOP (1) WITH TIES O.custid

查找出排序后与第一条记录O.custid相等的所有行

因为下过订单数最多的客户的总订单数是31，且只有一个客户（custid=71），所以最后的查询结果中只有custid=71的客户下过的所有订单。

3.查询出2008年5月1号（包括这一天）以后没有处理过订单的雇员。
本题考察独立子查询的用法，本题也可以采用两步来查询出结果。

（1）首先用子查询返回所有2008年5月1号（包括这一天）以后处理过订单的雇员，将这些雇员的empid返回给外部查询

（2）然后外部查询用NOT IN过滤出所有2008年5月1号（包括这一天）之后没有处理过订单的雇员
方案一：独立标量子查询 + NOT IN

SELECT * FROM HR.Employees
WHERE empid NOT IN (SELECT empid FROM Sales.Orders WHERE orderdate>=‘20080501‘)

4.查询2007年下过订单，而在2008年没有下过订单的客户
方案一：内联接+独立标量子查询

1.查询出20070101~20071231所有下过订单的客户集合Collection1

SELECT DISTINCT C.custid,companyname FROM Sales.Orders O
INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid
WHERE (orderdate <= ‘20071231‘ AND orderdate >= ‘20070101‘)

2.查询出20080101~20081231所有下过订单的客户结合Collection2

SELECT C.custid FROM Sales.Orders O
INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid
WHERE (orderdate <= ‘20081231‘ AND orderdate >= ‘20080101‘)

3.Collection1不包含Collection2的子集就是2007年下过订单而在2008年下过订单的客户

SELECT DISTINCT C.custid,companyname FROM Sales.Orders O
INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid
WHERE (orderdate <= ‘20071231‘ AND orderdate >= ‘20070101‘)
AND C.custid NOT IN
(
    SELECT C.custid FROM Sales.Orders O
    INNER JOIN Sales.Customers AS C ON C.custid = O.custid
    WHERE (orderdate <= ‘20081231‘ AND orderdate >= ‘20080101‘)
)

方案二：相关子查询 EXISTS+NOT EXISTS

1.查询出20070101~20071231所有下过订单的客户集合Collection1

2.查询出20080101~20081231所有下过订单的客户结合Collection2

3.Collection1不包含Collection2的子集就是2007年下过订单而在2008年下过订单的客户

SELECT C.custid,companyname FROM Sales.Customers AS C
WHERE EXISTS(SELECT * FROM Sales.Orders AS O WHERE  O.custid = C.custid
             AND ( orderdate <= ‘20071231‘ AND orderdate >= ‘20070101‘))
            AND NOT EXISTS(SELECT * FROM Sales.Orders AS O
                    WHERE O.custid = C.custid
                    AND (orderdate<= ‘20081231‘
                    AND orderdate >= ‘20080101‘))   

由方案一和方案二，我们可以总结出：INNER JOIN+独立子查询可以用Exists+相关子查询代替

5.查询订购了第12号产品的客户
方案一：内联接多张表

SELECT DISTINCT C.custid,companyname FROM Sales.Customers AS C
        INNER JOIN Sales.Orders AS O ON C.custid = O.custid
        INNER JOIN Sales.OrderDetails AS D ON O.orderid = D.orderid
        WHERE D.productid=‘12‘

方案二：嵌套相关子查询

SELECT  C.custid,companyname FROM Sales.Customers AS C
        WHERE EXISTS(SELECT * FROM Sales.Orders AS O
        WHERE O.custid=C.custid AND EXISTS ( SELECT * FROM Sales.OrderDetails AS D
        WHERE  D.orderid = O.orderid AND D.productid = ‘12‘ ) )