MySQL 相关子查询详解
在 MySQL 中，子查询（Subquery）是指嵌套在另一个查询中的查询。子查询可以出现在 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 语句中，也可以出现在 WHERE 或 HAVING 子句中。相关子查询（Correlated Subquery）是一种特殊的子查询，它的执行依赖于外部查询的每一行数据。也就是说，相关子查询会为外部查询的每一行执行一次。
相关子查询的特点
-
依赖外部查询：相关子查询的结果依赖于外部查询的当前行。
-
逐行执行：相关子查询会为外部查询的每一行执行一次。
-
性能问题：由于相关子查询需要为外部查询的每一行执行一次，因此在处理大数据集时可能会导致性能问题。
相关子查询的语法
相关子查询通常出现在 WHERE 或 HAVING 子句中，语法如下：
SELECT column1, column2, ...
FROM table1
WHERE column_name OPERATOR (SELECT column_name FROM table2 WHERE condition);
其中，OPERATOR 可以是比较运算符（如 =、>、< 等），condition 是子查询中的条件，通常与外部查询的列相关联。
相关子查询的代码示例
为了更好地理解相关子查询，我们通过几个具体的例子来演示其用法。
示例 1：查找每个部门的最高薪水员工
假设我们有一个 employees 表，结构如下：
CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
department VARCHAR(100),
salary DECIMAL(10, 2)
);
INSERT INTO employees (id, name, department, salary) VALUES
(1, 'Alice', 'HR', 50000),
(2, 'Bob', 'HR', 60000),
(3, 'Charlie', 'IT', 70000),
(4, 'David', 'IT', 80000),
(5, 'Eve', 'Finance', 90000),
(6, 'Frank', 'Finance', 85000);
我们的目标是找到每个部门中薪水最高的员工。可以使用相关子查询来实现：
SELECT e1.name, e1.department, e1.salary
FROM employees e1
WHERE e1.salary = (
SELECT MAX(e2.salary)
FROM employees e2
WHERE e2.department = e1.department
);
运行结果：
| name | department | salary |
|---|---|---|
| Bob | HR | 60000.00 |
| David | IT | 80000.00 |
| Eve | Finance | 90000.00 |
解释：
-
外部查询从
employees表中选择每一行数据。 -
对于每一行，子查询会查找与该行
department相同的员工中薪水最高的值。 -
如果当前行的
salary等于子查询返回的最高薪水，则该行会被选中。
示例 2：查找薪水高于部门平均薪水的员工
继续使用 employees 表，我们想要找到薪水高于其所在部门平均薪水的员工。
SELECT e1.name, e1.department, e1.salary
FROM employees e1
WHERE e1.salary > (
SELECT AVG(e2.salary)
FROM employees e2
WHERE e2.department = e1.department
);
运行结果：
| name | department | salary |
|---|---|---|
| Bob | HR | 60000.00 |
| David | IT | 80000.00 |
| Eve | Finance | 90000.00 |
解释：
-
外部查询从
employees表中选择每一行数据。 -
对于每一行，子查询会计算与该行
department相同的员工的平均薪水。 -
如果当前行的
salary大于子查询返回的平均薪水，则该行会被选中。
示例 3：查找没有订单的客户
假设我们有两个表：customers 和 orders。
CREATE TABLE customers (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100)
);
CREATE TABLE orders (
id INT PRIMARY KEY,
customer_id INT,
amount DECIMAL(10, 2)
);
INSERT INTO customers (id, name) VALUES
(1, 'Alice'),
(2, 'Bob'),
(3, 'Charlie');
INSERT INTO orders (id, customer_id, amount) VALUES
(1, 1, 100.00),
(2, 1, 200.00),
(3, 2, 150.00);
我们的目标是找到没有下过订单的客户。
SELECT c.name
FROM customers c
WHERE NOT EXISTS (
SELECT 1
FROM orders o
WHERE o.customer_id = c.id
);
运行结果：
| name |
|---|
| Charlie |
解释：
-
外部查询从
customers表中选择每一行数据。 -
对于每一行，子查询会检查
orders表中是否存在与该行id相同的customer_id。 -
如果子查询返回空（即没有订单），则该行会被选中。
示例 4：更新操作中的相关子查询
假设我们想要将每个部门的薪水最高的员工的薪水增加 10%。
UPDATE employees e1
SET e1.salary = e1.salary * 1.10
WHERE e1.salary = (
SELECT MAX(e2.salary)
FROM employees e2
WHERE e2.department = e1.department
);
运行结果：
更新后，employees 表的数据如下：
| id | name | department | salary |
|---|---|---|---|
| 1 | Alice | HR | 50000.00 |
| 2 | Bob | HR | 66000.00 |
| 3 | Charlie | IT | 70000.00 |
| 4 | David | IT | 88000.00 |
| 5 | Eve | Finance | 99000.00 |
| 6 | Frank | Finance | 85000.00 |
解释：
-
外部查询更新
employees表中的每一行数据。 -
对于每一行，子查询会查找与该行
department相同的员工中薪水最高的值。 -
如果当前行的
salary等于子查询返回的最高薪水，则该行的薪水会增加 10%。
示例 5：删除操作中的相关子查询
假设我们想要删除薪水低于部门平均薪水的员工。
DELETE FROM employees e1
WHERE e1.salary < (
SELECT AVG(e2.salary)
FROM employees e2
WHERE e2.department = e1.department
);
运行结果：
删除后，employees 表的数据如下：
| id | name | department | salary |
|---|---|---|---|
| 2 | Bob | HR | 60000.00 |
| 4 | David | IT | 80000.00 |
| 5 | Eve | Finance | 90000.00 |
解释：
-
外部查询删除
employees表中的每一行数据。 -
对于每一行，子查询会计算与该行
department相同的员工的平均薪水。 -
如果当前行的
salary小于子查询返回的平均薪水，则该行会被删除。
相关子查询的性能问题
由于相关子查询会为外部查询的每一行执行一次，因此在处理大数据集时可能会导致性能问题。为了优化性能，可以考虑以下几种方法：
-
使用 JOIN：在某些情况下，可以使用
JOIN来替代相关子查询。 -
使用临时表：将子查询的结果存储在临时表中，然后在外部查询中使用该临时表。
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使用索引：确保相关子查询中使用的列上有适当的索引。
总结
相关子查询是 MySQL 中一种强大的工具，可以用于解决复杂的查询问题。然而，由于其逐行执行的特性，在处理大数据集时可能会导致性能问题。因此，在使用相关子查询时，应谨慎考虑其性能影响，并尽可能优化查询。
