SQL大师之路 14 子查询

在处理复杂的数据关系时，单层 SQL 查询往往显得力不从心，子查询（Subquery） 能够让你在查询中嵌套查询，像剥洋葱一样逐层解决复杂的业务逻辑。

文章目录

• [一、 子查询基础](#一、 子查询基础)
• • [1.1 什么是子查询？](#1.1 什么是子查询？)
• [二、 按出现位置划分：过滤器/动态列/衍生表](#二、 按出现位置划分：过滤器/动态列/衍生表)
• • [2.1 在 WHERE 子句中：过滤器](#2.1 在 WHERE 子句中：过滤器)
  • [2.2 在 SELECT 子句中：动态列](#2.2 在 SELECT 子句中：动态列)
  • [2.3 在 FROM 子句中：派生表](#2.3 在 FROM 子句中：派生表)
• [三、 按相关性划分：独立子查询 vs. 关联子查询](#三、 按相关性划分：独立子查询 vs. 关联子查询)
• • [3.1 独立子查询](#3.1 独立子查询)
  • [3.2 关联子查询](#3.2 关联子查询)

一、 子查询基础

1.1 什么是子查询？

子查询是嵌套在另一个 SQL 语内部的查询，它极大地提高了代码的解耦性，使复杂的业务逻辑可以分步表达。

• 外层查询：被称为主查询。
• 内层查询：被称为子查询，它为外层查询提供临时数据源或过滤条件。

子查询通常遵循由内向外的原则：MySQL 首先执行括号内的子查询，将其结果作为外部查询的输入。

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二、 按出现位置划分：过滤器/动态列/衍生表

2.1 在 WHERE 子句中：过滤器

这是最常见的用法，将子查询的结果作为 WHERE 后的常量或集合。

案例： 找出所有在 "Finance"（财务部）工作的员工工号

正常的处理流程如下：

1. 先从 departments 表找到部门编号 dept_no。
2. 在 dept_emp 表中根据该编号找到对应的 emp_no。

下面的SQL通过子查询先找出财务部对应的部门编号，然后将其作为where条件，过滤出员工号。

    SELECT emp_no
    FROM dept_emp
    WHERE dept_no in (
        SELECT dept_no 
        FROM departments 
        WHERE dept_name = 'Finance'
    );

2.2 在 SELECT 子句中：动态列

这种子查询必须返回标量值（单行单列），通常用于在主表结果旁增加统计信息。

案例： 列出所有部门的名称，并统计该部门的员工总数。

SELECT 
    d.dept_name,
    (SELECT COUNT(*) FROM dept_emp de WHERE de.dept_no = d.dept_no) AS total_employees
FROM departments d;

警告： 此类查询属于关联子查询，主查询每输出一行，子查询都会扫描一次 dept_emp 表，在海量数据下性能极差。

2.3 在 FROM 子句中：派生表

当复杂的聚合计算无法通过一次 GROUP BY 完成时，可以将子查询结果当作一张"临时表"。

案例：统计每个部门的最高工资员工。

1. 统计每个部门的最高工资额，作为衍生表dept_max。
2. 再次与员工和部门表连接，定位工资最高的员工。

SELECT 
    d.dept_no 部门编号, 
    concat(e.first_name, ' ',e.last_name) 姓名,
    s.salary 工资
FROM employees e
JOIN salaries s ON s.emp_no = e.emp_no
JOIN dept_emp d ON d.emp_no = e.emp_no
JOIN (
    SELECT de.dept_no, MAX(salary) max_sal
    FROM salaries s
    JOIN dept_emp de ON s.emp_no = de.emp_no
    GROUP BY de.dept_no
) dept_max ON dept_max.max_sal = s.salary and dept_max.dept_no = d.dept_no
where s.to_date='9999-01-01'  -- 只查当前在职员工
order by d.dept_no;

三、 按相关性划分：独立子查询 vs. 关联子查询

3.1 独立子查询

独立子查询不依赖外部查询的任何字段，可以单独运行。MySQL 会先算完子查询得到一个结果（如一个数值或一个列表），再将其作为常量交给外部查询，独立子查询的优点是结构简单，逻辑清晰，性能通常也较好。

WHERE 条件中的独立过滤条件或者衍生表都是典型的独立子查询。

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3.2 关联子查询

关联子查询的内部引用了外部查询的字段（通常在 WHERE 子句中），这意味着它无法脱离外部环境独立运行，外部查询每处理一行，子查询通常都要重新执行一次，在百万级数据的表上，关联子查询可能导致严重的性能瓶颈（逐行扫描计算），在使用关联子查询时，可以思考一下是否能转换成独立子查询。

特性	独立子查询	关联子查询
依赖关系	不依赖外部查询字段，可独立执行	必须引用外部查询字段，不可独立执行
执行次数	通常只执行 1 次	根据外部查询每行执行1次
场景场景	派生表、独立过滤条件	动态列、存在性检查 (EXISTS)

子查询是处理复杂业务的核心工具，但不恰当的使用也可能带来严重的性能问题。子查询的优势是逻辑层次较清晰，但有时也有更好的替代方案，比如"用join代替子查询"或考虑使用CTE（公用表表达式）。

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