继续做以下的前期准备工作:
新建一个测试数据库testdb;
create database testdb;
创建测试表table1和table2;
create table table1 ( customer_id varchar(10) not null, city varchar(10) not null, primary key(customer_id) )engine=innodb default charset=utf8; create table table2 ( order_id int not null auto_increment, customer_id varchar(10), primary key(order_id) )engine=innodb default charset=utf8;
插入测试数据;
insert into table1(customer_id,city) values('163','hangzhou'); insert into table1(customer_id,city) values('9you','shanghai'); insert into table1(customer_id,city) values('tx','hangzhou'); insert into table1(customer_id,city) values('baidu','hangzhou'); insert into table2(customer_id) values('163'); insert into table2(customer_id) values('163'); insert into table2(customer_id) values('9you'); insert into table2(customer_id) values('9you'); insert into table2(customer_id) values('9you'); insert into table2(customer_id) values('tx');
准备工作做完以后,table1和table2看起来应该像下面这样:
mysql> select * from table1; +-------------+----------+ | customer_id | city | +-------------+----------+ | 163 | hangzhou | | 9you | shanghai | | baidu | hangzhou | | tx | hangzhou | +-------------+----------+ 4 rows in set (0.00 sec) mysql> select * from table2; +----------+-------------+ | order_id | customer_id | +----------+-------------+ | 1 | 163 | | 2 | 163 | | 3 | 9you | | 4 | 9you | | 5 | 9you | | 6 | tx | +----------+-------------+ 7 rows in set (0.00 sec)
准备工作做的差不多了,开始今天的总结吧。
一个问题
现在需要查询所有杭州用户的所有订单号,这个sql语句怎么写?首先,你可以这么写:
select table2.customer_id, table2.order_id from table2 join table1 on table1.customer_id=table2.customer_id where table1.city='hangzhou';
能实现我们需要的结果。但是,我们也可以这么写:
select customer_id, order_id from table2 where customer_id in (select customer_id from table1 where city='hangzhou');
呃?在()括号中的的select语句是什么?问题来了,这到底是什么语法,怎么也可以完成任务,那么这篇博文就围绕着这个问题开始展开。
啥是子查询
简单的说,子查询就是:
如上图所示,子查询,有叫内部查询,相对于内部查询,包含内部查询的就称为外部查询。子查询可以包含普通select可以包括的任何子句,比如:distinct、group by、order by、limit、join和union等;但是对应的外部查询必须是以下语句之一:select、insert、update、delete、set或者do。
我们可以在where和having子句中使用子查询,将子查询得到的结果作为判断的条件。
使用比较进行子查询
一个子查询会返回一个标量(就一个值)、一个行、一个列或一个表,这些子查询称之为标量、行、列和表子查询。
当一个子查询返回一个标量时,我们就可以在where或者having子句中使用比较符与子查询得到的结果进行直接判断。比如,我现在要得到比用户tx订单数多的customer_id、city和订单数,这个sql语句怎么写。
先来说说,我写sql的一般步骤:
最终,我会写出一下的sql语句:
select table1.customer_id,city,count(order_id) from table1 join table2 on table1.customer_id=table2.customer_id where table1.customer_id <> 'tx' group by customer_id having count(order_id) > (select count(order_id) from table2 where customer_id='tx' group by customer_id);
上面的查询中使用了子查询,外部查询与子查询得到的结果进行了比较判断。如果子查询返回一个标量值(就一个值),那么外部查询就可以使用:=、>、<、>=、<=和<>符号进行比较判断;如果子查询返回的不是一个标量值,而外部查询使用了比较符和子查询的结果进行了比较,那么就会抛出异常。
使用any进行子查询
上面使用比较符进行子查询,规定了子查询只能返回一个标量值;但是,如果子查询返回的是一个集合,怎么办?
没问题,我们可以使用:any、in、some或者all来和子查询的返回结果进行条件判断。这里先总结使用any进行子查询。
any关键词必须与上面总结的比较操作符一起使用;any关键词的意思是“对于子查询返回的列中的任何一个数值,如果比较结果为true,就返回true”。
好比“10 >any(11, 20, 2, 30)”,由于10>2,所以,该该判断会返回true;只要10与集合中的任意一个进行比较,得到true时,就会返回true。
比如,我现在要查询比customer_id为tx或者9you的订单数量多的用户的id、城市和订单数量。
我可以得到以下的sql语句来完成需求。
select table1.customer_id,city,count(order_id) from table1 join 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的意思比较好明白,直译就是任意一个,只要条件满足任意的一个,就返回true。
使用in进行子查询
使用in进行子查询,这个我们在日常写sql的时候是经常遇到的。in的意思就是指定的一个值是否在这个集合中,如何在就返回true;否则就返回false了。
in是“=any”的别名,在使用“=any”的地方,我们都可以使用“in”来进行替换。这里就不举例了,尽情的发挥想象,自行发挥吧。
有了in,肯定就有了not in;not in并不是和<>any是同样的意思,not in和<>all是一个意思,关于all,下面马上就要总结了。
使用some进行子查询
some是any的别名,用的比较少。只需要理解any的意思就好了,这里就不做过多的总结。具体请参考上面的any部分的总结。
使用all进行子查询
all必须与比较操作符一起使用。all的意思是“对于子查询返回的列中的所有值,如果比较结果为true,则返回true”。
好比“10 >all(2, 4, 5, 1)”,由于10大于集合中的所有值,所以这条判断就返回true;而如果为“10 >all(20, 3, 2, 1, 4)”,这样的话,由于10小于20,所以该判断就会返回false。
<>all的同义词是not in,表示不等于集合中的所有值,这个很容易和<>any搞混,平时多留点心就好了。
标量子查询
根据子查询返回值的数量,将子查询可以分为标量子查询和多值子查询。在使用比较符进行子查询时,就要求必须是标量子查询;如果是多值子查询时,使用比较符,就会抛出异常。
多值子查询
与标量子查询对应的就是多值子查询了,多值子查询会返回一列、一行或者一个表,它们组成一个集合。我们一般使用的any、in、all和some等词,将外部查询与子查询的结果进行判断。如果将any、in、all和some等词与标量子查询,就会得到空的结果。
独立子查询
独立子查询是不依赖外部查询而运行的子查询。什么叫依赖外部查询?先看下面两个sql语句。
sql语句1:获得所有hangzhou顾客的订单号。
select order_id from table2 where customer_id in (select customer_id from table1 where city='hangzhou');
sql语句2:获得城市为hangzhou,并且存在订单的用户。
select * from table1 where city='hangzhou' and exists (select * from table2 where table1.customer_id=table2.customer_id);
上面的两条sql语句,虽然例子举的有点不是很恰当,但是足以说明这里的问题了。
对于sql语句1,我们将子查询单独复制出来,也是可以单独执行的,就是子查询与外部查询没有任何关系。
对于sql语句2,我们将子查询单独复制出来,就无法单独执行了,由于sql语句2的子查询依赖外部查询的某些字段,这就导致子查询就依赖外部查询,就产生了相关性。
对于子查询,很多时候都会考虑到效率的问题。当我们执行一个select语句时,可以加上explain关键字,用来查看查询类型,查询时使用的索引以及其它等等信息。比如这么用:
explain select order_id from table2 where customer_id in (select customer_id from table1 where city='hangzhou');
使用独立子查询,如果子查询部分对集合的最大遍历次数为n,外部查询的最大遍历次数为m时,我们可以记为:o(m+n)。而如果使用相关子查询,它的遍历次数可能会达到o(m+m*n)。可以看到,效率就会成倍的下降;所以,大伙在使用子查询时,一定要考虑到子查询的相关性。
关于explain的更多解释,请参考这里。
相关子查询
相关子查询是指引用了外部查询列的子查询,即子查询会对外部查询的每行进行一次计算。但是在mysql的内部,会进行动态优化,会随着情况的不同会有所不同。使用相关子查询是最容易出现性能的地方。而关于sql语句的优化,这又是一个非常大的话题了,只能通过实际的经验积累,才能更好的去理解如何进行优化。
关于sql的性能,我这里不能说什么,如果只是阅读其它人的文章来考虑性能问题,其实是没有任何感觉的,我们需要实际的项目中才能更好的理解。
exists谓词
exists是一个非常牛叉的谓词,它允许数据库高效地检查指定查询是否产生某些行。根据子查询是否返回行,该谓词返回true或false。与其它谓词和逻辑表达式不同的是,无论输入子查询是否返回行,exists都不会返回unknown,对于exists来说,unknown就是false。还是上面的语句,获得城市为hangzhou,并且存在订单的用户。
select * from table1 where city='hangzhou' and exists (select * from table2 where table1.customer_id=table2.customer_id);
使用explain查看一下,就会得到以下内容:
我们可以很明显的看到,存在一个相关的子查询(dependent subquery)。可以看到exists和in是非常相似的,那么它们之间的区别是什么呢?
关于in和exists的主要区别在于三值逻辑的判断上。exists总是返回true或false,而对于in,除了true、false值外,还有可能对null值返回unknown。但是在过滤器中,unknown的处理方式与false相同,因此使用in与使用exists一样,sql优化器会选择相同的执行计划。
说到了in和exists几乎是一样的,但是,就不得不说到not in和not exists,对于输入列表中包含null值时,not exists和not in之间的差异就表现的非常大了。输入列表包含null值时,in总是返回true和unknown,因此not in就会得到not true和not unknown,即false和unknown。
mysql> select 'c' not in ('a', 'b', null)\g;
执行一下上述代码,看看结果。你就会感到惊讶。
派生表
上面也说到了,在子查询返回的值中,也可能返回一个表,如果将子查询返回的虚拟表再次作为from子句的输入时,这就子查询的虚拟表就成为了一个派生表。语法结构如下:
from (subquery expression) as derived_table_alias
由于派生表是完全的虚拟表,并没有也不可能被物理地具体化。
总结
总算总结的差不多了,当然了子查询的东西还是有很多的,不可能一篇文章就能总结的完的,这里只是把一些基本的概念,常用的知识点进行了总结,关于将子查询使用到update、delete和insert语句中的用法,我这里并没有涉及,大体上都是大同小异的。知识这个东西,展开了,就没有头了,还是需要适可而止,适当的进行深度的挖掘,但是深度最好不要超过2,关于这个2如何定义,自行把握。好了,这篇文章就到此为止了,我们下一篇见。
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