9 子查询

子查询指一个查询语句嵌套在另一个查询语句内部的查询，这个特性从MySQL 4.1开始引入。
SQL 中子查询的使用大大增强了 SELECT 查询的能力，因为很多时候查询需要从结果集中获取数据，或者需要从同一个表中先计算得出一个数据结果，然后与这个数据结果（可能是某个标量，也可能是某个集合）进行比较。

9.1 需求分析与问题解决

9.1.1 实际问题

现有解决方式：

#方式一：
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel';SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > 11000;#方式二：自连接
SELECT e2.last_name,e2.salary
FROM employees e1,employees e2
WHERE e1.last_name = 'Abel'
AND e1.`salary` < e2.`salary`#方式三：子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel'
);

9.1.2 子查询的使用

• 子查询的基本语法结构

SELECT select_list
FROM table
WHERE expr operator(SELECT select_listFROM table)；

• 子查询（内查询）在主查询之前一次执行完成
• 子查询的结果被主查询（外查询）使用
• 注意事项
  • 子查询要包含在括号内
  • 将子查询放在比较条件的右侧
  • 单行操作符对应单行子查询，多行操作符对应多行子查询

9.1.3 子查询的分类

分类方式1：
我们按内查询的结果返回一条还是多条记录，将子查询分为 单行子查询 、 多行子查询 。
分类方式2：
我们按内查询是否被执行多次，将子查询划分为 相关(或关联)子查询 和 不相关(或非关联)子查询

子查询从数据表中查询了数据结果，如果这个数据结果只执行一次，然后这个数据结果作为主查询的条件进行执行，那么这样的子查询叫做不相关子查询

同样，如果子查询需要执行多次，即采用循环的方式，先从外部查询开始，每次都传入子查询进行查询，然后再将结果反馈给外部，这种嵌套的执行方式就称为相关子查询。

9.2 单行子查询

9.2.1 单行比较操作符

9.2.2 代码示例

题目：查询工资大于149号员工工资的员工的信息

SELECT last_name
FROM employees
where salary > (SELECT salaryFROM employeesWHERE employee_id = 149)；

题目：返回job_id与141号员工相同，salary比143号员工多的员工姓名，job_id和工资

SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE job_id =(SELECT job_idFROM employeesWHERE employee_id = 141)
AND salary >(SELECT salaryFROM employeesWHERE employee_id = 143);

题目：返回公司工资最少的员工的last_name,job_id和salary

SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE salary =(SELECT MIN(salary)FROM employees);

题目：查询与141号或174号员工的manager_id和department_id相同的其他员工的employee_id，manager_id，department_id
实现方式1：不成对比较

SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE manager_id IN(SELECT manager_idFROM employeesWHERE employee_id IN (174,141))
AND department_id IN(SELECT department_idFROM employeesWHERE employee_id IN (174,141))
AND employee_id NOT IN(174,141);

实现方式2：成对比较

SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE (manager_id, department_id) IN(SELECT manager_id, department_idFROM employeesWHERE employee_id IN (141,174))
AND employee_id NOT IN (141,174);

9.2.3 HAVING中的子查询

• 首先执行子查询
• 向主查询中的HAVING 子句返回结果

题目：查询最低工资大于50号部门最低工资的部门id和其最低工资

SELECT department_id, MIN(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING MIN(salary) >(SELECT MIN(salary)FROM employeesWHERE department_id = 50);

9.2.4 CASE中的子查询

在CASE表达式中使用单列子查询：

题目：显式员工的employee_id,last_name和location。其中，若员工department_id与location_id为1800的department_id相同，则location为’Canada’，其余则为’USA’。

SELECT employee_id, last_name,(CASE department_idWHEN(SELECT department_id FROM departmentsWHERE location_id = 1800)THEN 'Canada' ELSE 'USA' END) location
FROM employees;

9.2.5 子查询中的空值问题

SELECT last_name, job_id
FROM employees
WHERE job_id =(SELECT job_idFROM employeesWHERE last_name = 'Haas');

子查询不返回任何行

9.2.6 非法使用子查询

SELECT employee_id, last_name
FROM employees
WHERE salary =(SELECT MIN(salary)FROM employeesGROUP BY department_id);

多行子查询使用单行比较符

9.3 多行子查询

• 也称为集合比较子查询
• 内查询返回多行
• 使用多行比较操作符

9.3.1 多行比较操作符

9.3.2 代码示例

题目：返回其它job_id中比job_id为‘IT_PROG’部门任一工资低的员工的员工号、姓名、job_id 以及salary

SELECT employee_id,last_name,job_id,salary
FROM employees
WHERE salary < ANY(SELECT salaryFROM employeesWHERE job_id = 'IT_PROG')
AND job_id <> 'IT_PROG';

题目：返回其它job_id中比job_id为‘IT_PROG’部门所有工资都低的员工的员工号、姓名、job_id以及salary

SELECT employee_id,last_name,job_id,salary
FROM employees
WHERE salary < ALL(SELECT salaryFROM employeesWHERE job_id = 'IT_PROG')
AND job_id <> 'IT_PROG';

题目：查询平均工资最低的部门id

#方式1：
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) = (SELECT MIN(avg_sal)FROM (SELECT AVG(salary) avg_salFROM employeesGROUP BY department_id) dept_avg_sal)

#方式2：
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) <= ALL (SELECT AVG(salary) avg_salFROM employeesGROUP BY department_id
)

9.3.3 空值问题

SELECT last_nameFROM employees
WHERE employee_id NOT IN (SELECT manager_idFROM employees);

9.4 相关子查询

9.4.1 相关子查询执行流程

如果子查询的执行依赖于外部查询，通常情况下都是因为子查询中的表用到了外部的表，并进行了条件关联，因此每执行一次外部查询，子查询都要重新计算一次，这样的子查询就称之为 关联子查询

相关子查询按照一行接一行的顺序执行，主查询的每一行都执行一次子查询。
语法：

SELECT column1,column2,...
FROM table1 outer
WHERE column1 operator(SELECT column1,column2FROM table2WHERE expr1 = outer.expr2);

说明：子查询中使用主查询中的列

9.4.2 代码示例

题目：查询员工中工资大于本部门平均工资的员工的last_name,salary和其department_id
方式一：相关子查询

SELECT last_name,salary,department_id
FROM employees outer
WHERE salary >(SELECT AVG(salary)FROM employeesWHERE department_id = outer.department_id);

方式二：在 FROM 中使用子查询

SELECT last_name,salary,e1.department_id
FROM employees e1,(SELECT department_id,AVG(salary) dept_avg_sal FROM employees GROUP
BY department_id) e2
WHERE e1.`department_id` = e2.department_id
AND e2.dept_avg_sal < e1.`salary`;

from型的子查询：子查询是作为from的一部分，子查询要用()引起来，并且要给这个子查询取别名， 把它当成一张“临时的虚拟的表”来使用。

在ORDER BY 中使用子查询：

题目：查询员工的id,salary,按department_name 排序

SELECT employee_id,salary
FROM employees e
ORDER BY (SELECT department_nameFROM departments dWHERE e.`department_id` = d.`department_id`
);

题目：若employees表中employee_id与job_history表中employee_id相同的数目不小于2，输出这些相同id的员工的employee_id,last_name和其job_id

SELECT e.employee_id, last_name,e.job_id
FROM employees e
WHERE 2 <= (SELECT COUNT(*)FROM job_historyWHERE employee_id = e.employee_id);

9.4.3 EXISTS与NOT EXISTS关键字

• 关联子查询通常也会和 EXISTS操作符一起来使用，用来检查在子查询中是否存在满足条件的行
• 如果在子查询中不存在满足条件的行：
  • 条件返回 FALSE
  • 继续在子查询中查找
• 如果在子查询中存在满足条件的行：
  • 不在子查询中继续查找
  • 条件返回 TRUE
• NOT EXISTS关键字表示如果不存在某种条件，则返回TRUE，否则返回FALSE。

题目：查询公司管理者的employee_id，last_name，job_id，department_id信息

方式一：

SELECT employee_id, last_name, job_id, department_id
FROM employees e1
WHERE EXISTS ( SELECT *FROM employees e2WHERE e2.manager_id =e1.employee_id);

方式二：自连接

SELECT DISTINCT e1.employee_id, e1.last_name, e1.job_id, e1.department_id
FROM employees e1 JOIN employees e2
WHERE e1.employee_id = e2.manager_id;

方式三：

SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (SELECT DISTINCT manager_idFROM employees
);

题目：查询departments表中，不存在于employees表中的部门的department_id和department_name

SELECT department_id, department_name
FROM departments d
WHERE NOT EXISTS (SELECT 'X'FROM employeesWHERE department_id = d.department_id);

9.4.4 相关更新

UPDATE table1 alias1
SET column = (SELECT expressionFROM table2 alias2WHERE alias1.column = alias2.column);

使用相关子查询依据一个表中的数据更新另一个表的数据。

题目：在employees中增加一个department_name字段，数据为员工对应的部门名称

# 1）
ALTER TABLE employees
ADD(department_name VARCHAR2(14));
# 2）
UPDATE employees e
SET department_name = (SELECT department_nameFROM departments dWHERE e.department_id = d.department_id);

9.4.5 相关删除

DELETE FROM table1 alias1
WHERE column operator (SELECT expressionFROM table2 alias2WHERE alias1.column = alias2.column);

使用相关子查询依据一个表中的数据删除另一个表的数据。

题目：删除表employees中，其与emp_history表皆有的数据

DELETE FROM employees e
WHERE employee_id in(SELECT employee_idFROM emp_historyWHERE employee_id = e.employee_id);

9.5 思考题

问题：谁的工资比Abel的高？
解答：

#方式1：自连接
SELECT e2.last_name,e2.salary
FROM employees e1,employees e2
WHERE e1.last_name = 'Abel'
AND e1.`salary` < e2.`salary`

#方式2：子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (SELECT salaryFROM employeesWHERE last_name = 'Abel'
);

问题：以上两种方式有好坏之分吗？
解答：自连接方式好！

题目中可以使用子查询，也可以使用自连接。一般情况建议你使用自连接，因为在许多 DBMS 的处理过程中，对于自连接的处理速度要比子查询快得多。

可以这样理解：子查询实际上是通过未知表进行查询后的条件判断，而自连接是通过已知的自身数据表进行条件判断，因此在大部分 DBMS 中都对自连接处理进行了优化。

10 创建和管理表

10.1 基础知识

10.1.1 一条数据存储的过程

存储数据是处理数据的第一步 。只有正确地把数据存储起来，我们才能进行有效的处理和分析。
在 MySQL 中，一个完整的数据存储过程总共有 4 步，分别是创建数据库、确认字段、创建数据表、插入数据。
从系统架构的层次上看，MySQL 数据库系统从大到小依次是 数据库服务器 、 数据库 、 数据表 、数据表的 行与列 。

10.1.2 标识符命名规则

• 数据库名、表名不得超过30个字符，变量名限制为29个
• 必须只能包含 A–Z, a–z, 0–9, _共63个字符
• 数据库名、表名、字段名等对象名中间不要包含空格
• 同一个MySQL软件中，数据库不能同名；同一个库中，表不能重名；同一个表中，字段不能重名
• 必须保证你的字段没有和保留字、数据库系统或常用方法冲突。如果坚持使用，请在SQL语句中使用`（着重号）引起来
• 保持字段名和类型的一致性：在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致性，假如数据类型在一个表里是整数，那在另一个表里可就别变成字符型了

10.1.3 MySQL中的数据类型

其中，常用的几类类型介绍如下：

10.2 创建和管理数据库

10.2.1 创建数据库

• 方式1：创建数据库

CREATE DATABASE 数据库名;

• 方式2：创建数据库并指定字符集

CREATE DATABASE 数据库名 CHARACTER SET 字符集;

• 方式3：判断数据库是否已经存在，不存在则创建数据库（ 推荐 ）

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名;

如果MySQL中已经存在相关的数据库，则忽略创建语句，不再创建数据库。

注意：DATABASE 不能改名。一些可视化工具可以改名，它是建新库，把所有表复制到新库，再删旧库完成的。

10.2.2 使用数据库

• 查看当前所有的数据库

SHOW DATABASES; #有一个S，代表多个数据库

• 查看当前正在使用的数据库

SELECT DATABASE(); #使用的一个 mysql 中的全局函数

• 查看指定库下所有的表

SHOW TABLES FROM 数据库名;

• 查看数据库的创建信息

SHOW CREATE DATABASE 数据库名;
或者：
SHOW CREATE DATABASE 数据库名\G

• 使用/切换数据库

USE 数据库名;

注意：要操作表格和数据之前必须先说明是对哪个数据库进行操作，否则就要对所有对象加上“数据库名.”。

10.2.3 修改数据库

• 更改数据库字符集

ALTER DATABASE 数据库名 CHARACTER SET 字符集; #比如：gbk、utf8等

10.2.4 删除数据库

• 方式1：删除指定的数据库

DROP DATABASE 数据库名;

• 方式2：删除指定的数据库（ 推荐 ）

DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名;

10.3 创建表

10.3.1 创建方式1

• 必须具备：
  • CREATE TABLE权限
  • 存储空间
• 语法格式：

CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] 表名(
字段1, 数据类型 [约束条件] [默认值],
字段2, 数据类型 [约束条件] [默认值],
字段3, 数据类型 [约束条件] [默认值],
……
[表约束条件]
);

加上了IF NOT EXISTS关键字，则表示：如果当前数据库中不存在要创建的数据表，则创建数据表；如果当前数据库中已经存在要创建的数据表，则忽略建表语句，不再创建数据表。

• 必须指定：
  • 表名
  • 列名(或字段名)，数据类型，长度
• 可选指定：
  • 约束条件
  • 默认值
• 创建表举例1：

-- 创建表
CREATE TABLE emp (
-- int类型
emp_id INT,
-- 最多保存20个中英文字符
emp_name VARCHAR(20),
-- 总位数不超过15位
salary DOUBLE,
-- 日期类型
birthday DATE
);

DESC emp;

MySQL在执行建表语句时，将id字段的类型设置为int(11)，这里的11实际上是int类型指定的显示宽度，默认的显示宽度为11。也可以在创建数据表的时候指定数据的显示宽度。

• 创建表举例2：

CREATE TABLE dept(
-- int类型，自增
deptno INT(2) AUTO_INCREMENT,
dname VARCHAR(14),
loc VARCHAR(13),
-- 主键
PRIMARY KEY (deptno)
);

DESCRIBE dept;

在MySQL 8.x版本中，不再推荐为INT类型指定显示长度，并在未来的版本中可能去掉这样的语法。

10.3.2 创建方式2

• 使用 AS subquery 选项，将创建表和插入数据结合起来

CREATE TABLE table[(column,column...)]
AS subquery;

• 指定的列和子查询中的列要一一对应
• 通过列名和默认值定义列

CREATE TABLE emp1 AS SELECT * FROM employees;
CREATE TABLE emp2 AS SELECT * FROM employees WHERE 1=2; -- 创建的emp2是空表

CREATE TABLE dept80
AS
SELECT employee_id, last_name, salary*12 ANNSAL, hire_date
FROM employees
WHERE department_id = 80;

DESCRIBE dept80;

10.3.3 查看数据表结构

在MySQL中创建好数据表之后，可以查看数据表的结构。MySQL支持使用 DESCRIBE/DESC 语句查看数据表结构，也支持使用 SHOW CREATE TABLE 语句查看数据表结构。
语法格式如下：

SHOW CREATE TABLE 表名\G

使用SHOW CREATE TABLE语句不仅可以查看表创建时的详细语句，还可以查看存储引擎和字符编码。

10.4 修改表

修改表指的是修改数据库中已经存在的数据表的结构。
使用 ALTER TABLE 语句可以实现：

• 向已有的表中添加列
• 修改现有表中的列
• 删除现有表中的列
• 重命名现有表中的列

10.4.1 追加一个列

语法格式如下：

ALTER TABLE 表名 ADD 【COLUMN】 字段名 字段类型 【FIRST|AFTER 字段名】;

举例：

ALTER TABLE dept80
ADD job_id varchar(15);

10.4.2 修改一个列

• 可以修改列的数据类型，长度、默认值和位置
• 修改字段数据类型、长度、默认值、位置的语法格式如下：

ALTER TABLE 表名 MODIFY 【COLUMN】 字段名1 字段类型 【DEFAULT 默认值】【FIRST|AFTER 字段名
2】;

举例：

ALTER TABLE dept80
MODIFY last_name VARCHAR(30);

ALTER TABLE dept80
MODIFY salary double(9,2) default 1000;

• 对默认值的修改只影响今后对表的修改
• 此外，还可以通过此种方式修改列的约束。这里暂先不讲。

10.4.3 重命名一个列

使用 CHANGE old_column new_column dataType子句重命名列。语法格式如下：

ALTER TABLE 表名 CHANGE 【column】 列名 新列名 新数据类型;

举例：

ALTER TABLE dept80
CHANGE department_name dept_name varchar(15);

10.4.4 删除一个列

删除表中某个字段的语法格式如下：

ALTER TABLE 表名 DROP 【COLUMN】字段名

举例：

ALTER TABLE dept80
DROP COLUMN job_id;

10.5 重命名表

• 方式一：使用RENAME

RENAME TABLE emp
TO myemp;

• 方式二：

ALTER table dept
RENAME [TO] detail_dept; -- [TO]可以省略

• 必须是对象的拥有者

10.6 删除表

• 在MySQL中，当一张数据表 没有与其他任何数据表形成关联关系 时，可以将当前数据表直接删除。
• 数据和结构都被删除
• 所有正在运行的相关事务被提交
• 所有相关索引被删除
• 语法格式：

DROP TABLE [IF EXISTS] 数据表1 [, 数据表2, …, 数据表n];

IF EXISTS 的含义为：如果当前数据库中存在相应的数据表，则删除数据表；如果当前数据库中不存在相应的数据表，则忽略删除语句，不再执行删除数据表的操作。

• 举例：

DROP TABLE dept80;

• DROP TABLE 语句不能回滚

10.7 清空表

• TRUNCATE TABLE语句：
  • 删除表中所有的数据
  • 释放表的存储空间
• 举例：

TRUNCATE TABLE detail_dept;

• TRUNCATE语句不能回滚，而使用 DELETE 语句删除数据，可以回滚
• 对比：

SET autocommit = FALSE;DELETE FROM emp2;
#TRUNCATE TABLE emp2;SELECT * FROM emp2;ROLLBACK;SELECT * FROM emp2;

阿里开发规范：
【参考】TRUNCATE TABLE 比 DELETE 速度快，且使用的系统和事务日志资源少，但 TRUNCATE 无事务且不触发 TRIGGER，有可能造成事故，故不建议在开发代码中使用此语句。
说明：TRUNCATE TABLE 在功能上与不带 WHERE 子句的 DELETE 语句相同。

10.8 内容拓展

10.8.1 拓展1：阿里巴巴《Java开发手册》之MySQL字段命名

• 【 强制 】表名、字段名必须使用小写字母或数字，禁止出现数字开头，禁止两个下划线中间只出现数字。数据库字段名的修改代价很大，因为无法进行预发布，所以字段名称需要慎重考虑。
  • 正例：aliyun_admin，rdc_config，level3_name
  • 反例：AliyunAdmin，rdcConfig，level_3_name
• 【 强制 】禁用保留字，如 desc、range、match、delayed 等，请参考 MySQL 官方保留字。
• 【 强制 】表必备三字段：id, gmt_create, gmt_modified。
  • 说明：其中 id 必为主键，类型为BIGINT UNSIGNED、单表时自增、步长为 1。gmt_create,
    gmt_modified 的类型均为 DATETIME 类型，前者现在时表示主动式创建，后者过去分词表示被
    动式更新
• 【 推荐 】表的命名最好是遵循 “业务名称_表的作用”。
  • 正例：alipay_task 、 force_project、 trade_config
• 【 推荐 】库名与应用名称尽量一致。
• 【参考】合适的字符存储长度，不但节约数据库表空间、节约索引存储，更重要的是提升检索速
  度。
  • 正例：无符号值可以避免误存负数，且扩大了表示范围。
    

10.8.2 拓展2：如何理解清空表、删除表等操作需谨慎？！

表删除 操作将把表的定义和表中的数据一起删除，并且MySQL在执行删除操作时，不会有任何的确认信息提示，因此执行删除操时应当慎重。在删除表前，最好对表中的数据进行 备份 ，这样当操作失误时可以对数据进行恢复，以免造成无法挽回的后果。

同样的，在使用 ALTER TABLE 进行表的基本修改操作时，在执行操作过程之前，也应该确保对数据进行完整的 备份 ，因为数据库的改变是 无法撤销 的，如果添加了一个不需要的字段，可以将其删除；相同的，如果删除了一个需要的列，该列下面的所有数据都将会丢失。

10.8.3 MySQL8新特性-DDL原子化

在MySQL 8.0版本中，InnoDB表的DDL支持事务完整性，即 DDL操作要么成功要么回滚 。DDL操作回滚日志写入到data dictionary数据字典表mysql.innodb_ddl_log（该表是隐藏的表，通过show tables无法看到）中，用于回滚操作。通过设置参数，可将DDL操作日志打印输出到MySQL错误日志中。

分别在MySQL 5.7版本和MySQL 8.0版本中创建数据库和数据表，结果如下：

CREATE DATABASE mytest;USE mytest;CREATE TABLE book1(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(255)
);SHOW TABLES;

（1）在MySQL 5.7版本中，测试步骤如下： 删除数据表book1和数据表book2，结果如下：

mysql> DROP TABLE book1,book2;
ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'mytest.book2'

再次查询数据库中的数据表名称，结果如下：

mysql> SHOW TABLES;
Empty set (0.00 sec)

从结果可以看出，虽然删除操作时报错了，但是仍然删除了数据表book1。

（2）在MySQL 8.0版本中，测试步骤如下： 删除数据表book1和数据表book2，结果如下：

mysql> DROP TABLE book1,book2;
ERROR 1051 (42S02): Unknown table 'mytest.book2'

再次查询数据库中的数据表名称，结果如下：

mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_mytest |
+------------------+
| book1 |
+------------------+

从结果可以看出，数据表book1并没有被删除。

参考链接

【MySQL数据库入门到大牛，mysql安装到优化，百科全书级，全网天花板】