繼續(xù)做以下的前期準備工作：

    新建一個測試數(shù)據(jù)庫TestDB；

  create database TestDB;

    創(chuàng)建測試表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;

    插入測試數(shù)據(jù)；

   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');

    準備工作做完以后，table1和table2看起來應(yīng)該像下面這樣：

   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)

準備工作做的差不多了，開始今天的總結(jié)吧。
一個問題

現(xiàn)在需要查詢所有杭州用戶的所有訂單號，這個SQL語句怎么寫？首先，你可以這么寫：

select table2.customer_id, table2.order_id from table2 join table1 on table1.customer_id=table2.customer_id where table1.city='hangzhou';

能實現(xiàn)我們需要的結(jié)果。但是，我們也可以這么寫：

select customer_id, order_id from table2 where customer_id in (select customer_id from table1 where city='hangzhou');

呃？在()括號中的的select語句是什么？問題來了，這到底是什么語法，怎么也可以完成任務(wù)，那么這篇博文就圍繞著這個問題開始展開。
啥是子查詢

簡單的說，子查詢就是：

如上圖所示，子查詢，有叫內(nèi)部查詢，相對于內(nèi)部查詢，包含內(nèi)部查詢的就稱為外部查詢。子查詢可以包含普通select可以包括的任何子句，比如：distinct、group by、order by、limit、join和union等；但是對應(yīng)的外部查詢必須是以下語句之一：select、insert、update、delete、set或者do。

我們可以在where和having子句中使用子查詢，將子查詢得到的結(jié)果作為判斷的條件。
使用比較進行子查詢

一個子查詢會返回一個標量（就一個值）、一個行、一個列或一個表，這些子查詢稱之為標量、行、列和表子查詢。

當一個子查詢返回一個標量時，我們就可以在where或者having子句中使用比較符與子查詢得到的結(jié)果進行直接判斷。比如，我現(xiàn)在要得到比用戶tx訂單數(shù)多的customer_id、city和訂單數(shù)，這個sql語句怎么寫。

先來說說，我寫sql的一般步驟：

•     讀懂需求；
•     得到比用戶tx訂單數(shù)多的customer_id、city和對應(yīng)的訂單數(shù)。
•     看看最終需要得到哪些字段信息；
•     最終需要得到customer_id、city和訂單數(shù)信息。
•     分析這些字段信息涉及到哪幾個表；
•     涉及到表table1和表table2。
•     這幾個表是如何關(guān)聯(lián)的；
•     表table1和表table2的關(guān)聯(lián)就在于customer_id字段。
•     分解需求，得到一個個小的需求；
•         需要得到tx用戶的訂單數(shù)；
•         需要得到其它用戶的訂單數(shù)；
•         比較訂單數(shù)。

•     確認每一個小需求的過濾條件；
•     得到每個小需求的結(jié)果，進行組裝，得到最終結(jié)果。

最終，我會寫出一下的sql語句：

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);

上面的查詢中使用了子查詢，外部查詢與子查詢得到的結(jié)果進行了比較判斷。如果子查詢返回一個標量值（就一個值），那么外部查詢就可以使用：=、>、<、>=、<=和<>符號進行比較判斷；如果子查詢返回的不是一個標量值，而外部查詢使用了比較符和子查詢的結(jié)果進行了比較，那么就會拋出異常。
使用ANY進行子查詢

上面使用比較符進行子查詢，規(guī)定了子查詢只能返回一個標量值；但是，如果子查詢返回的是一個集合，怎么辦？

沒問題，我們可以使用：any、in、some或者all來和子查詢的返回結(jié)果進行條件判斷。這里先總結(jié)使用any進行子查詢。

any關(guān)鍵詞必須與上面總結(jié)的比較操作符一起使用；any關(guān)鍵詞的意思是“對于子查詢返回的列中的任何一個數(shù)值，如果比較結(jié)果為TRUE，就返回TRUE”。

好比“10 >any(11, 20, 2, 30)”，由于10>2，所以，該該判斷會返回TRUE；只要10與集合中的任意一個進行比較，得到TRUE時，就會返回TRUE。

比如，我現(xiàn)在要查詢比customer_id為tx或者9you的訂單數(shù)量多的用戶的id、城市和訂單數(shù)量。

我可以得到以下的sql語句來完成需求。

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的意思比較好明白，直譯就是任意一個，只要條件滿足任意的一個，就返回TRUE。
使用IN進行子查詢

使用in進行子查詢，這個我們在日常寫sql的時候是經(jīng)常遇到的。in的意思就是指定的一個值是否在這個集合中，如何在就返回TRUE；否則就返回FALSE了。

in是“=any”的別名，在使用“=any”的地方，我們都可以使用“in”來進行替換。這里就不舉例了，盡情的發(fā)揮想象，自行發(fā)揮吧。

有了in，肯定就有了not in；not in并不是和<>any是同樣的意思，not in和<>all是一個意思，關(guān)于all，下面馬上就要總結(jié)了。
使用SOME進行子查詢

some是any的別名，用的比較少。只需要理解any的意思就好了，這里就不做過多的總結(jié)。具體請參考上面的any部分的總結(jié)。
使用ALL進行子查詢

all必須與比較操作符一起使用。all的意思是“對于子查詢返回的列中的所有值，如果比較結(jié)果為TRUE，則返回TRUE”。

好比“10 >all(2, 4, 5, 1)”，由于10大于集合中的所有值，所以這條判斷就返回TRUE；而如果為“10 >all(20, 3, 2, 1, 4)”，這樣的話，由于10小于20，所以該判斷就會返回FALSE。

<>all的同義詞是not in，表示不等于集合中的所有值，這個很容易和<>any搞混，平時多留點心就好了。
標量子查詢

根據(jù)子查詢返回值的數(shù)量，將子查詢可以分為標量子查詢和多值子查詢。在使用比較符進行子查詢時，就要求必須是標量子查詢；如果是多值子查詢時，使用比較符，就會拋出異常。
多值子查詢

與標量子查詢對應(yīng)的就是多值子查詢了，多值子查詢會返回一列、一行或者一個表，它們組成一個集合。我們一般使用的any、in、all和some等詞，將外部查詢與子查詢的結(jié)果進行判斷。如果將any、in、all和some等詞與標量子查詢，就會得到空的結(jié)果。
獨立子查詢

獨立子查詢是不依賴外部查詢而運行的子查詢。什么叫依賴外部查詢？先看下面兩個sql語句。

sql語句1：獲得所有hangzhou顧客的訂單號。

select order_id 
from table2 
where customer_id in 
          (select customer_id 
          from table1 
          where city='hangzhou');

sql語句2：獲得城市為hangzhou，并且存在訂單的用戶。

select * 
from table1 
where city='hangzhou' and exists
                (select * 
                from table2 
                where table1.customer_id=table2.customer_id);

上面的兩條sql語句，雖然例子舉的有點不是很恰當，但是足以說明這里的問題了。

對于sql語句1，我們將子查詢單獨復(fù)制出來，也是可以單獨執(zhí)行的，就是子查詢與外部查詢沒有任何關(guān)系。

對于sql語句2，我們將子查詢單獨復(fù)制出來，就無法單獨執(zhí)行了，由于sql語句2的子查詢依賴外部查詢的某些字段，這就導(dǎo)致子查詢就依賴外部查詢，就產(chǎn)生了相關(guān)性。

對于子查詢，很多時候都會考慮到效率的問題。當我們執(zhí)行一個select語句時，可以加上explain關(guān)鍵字，用來查看查詢類型，查詢時使用的索引以及其它等等信息。比如這么用：

explain select order_id 
  from table2 
  where customer_id in 
            (select customer_id 
            from table1 
            where city='hangzhou');

使用獨立子查詢，如果子查詢部分對集合的最大遍歷次數(shù)為n，外部查詢的最大遍歷次數(shù)為m時，我們可以記為：O(m+n)。而如果使用相關(guān)子查詢，它的遍歷次數(shù)可能會達到O(m+m*n)?？梢钥吹?，效率就會成倍的下降；所以，大伙在使用子查詢時，一定要考慮到子查詢的相關(guān)性。

關(guān)于explain的更多解釋，請參考這里。
相關(guān)子查詢

相關(guān)子查詢是指引用了外部查詢列的子查詢，即子查詢會對外部查詢的每行進行一次計算。但是在MySQL的內(nèi)部，會進行動態(tài)優(yōu)化，會隨著情況的不同會有所不同。使用相關(guān)子查詢是最容易出現(xiàn)性能的地方。而關(guān)于sql語句的優(yōu)化，這又是一個非常大的話題了，只能通過實際的經(jīng)驗積累，才能更好的去理解如何進行優(yōu)化。

關(guān)于sql的性能，我這里不能說什么，如果只是閱讀其它人的文章來考慮性能問題，其實是沒有任何感覺的，我們需要實際的項目中才能更好的理解。
EXISTS謂詞

EXISTS是一個非常牛叉的謂詞，它允許數(shù)據(jù)庫高效地檢查指定查詢是否產(chǎn)生某些行。根據(jù)子查詢是否返回行，該謂詞返回TRUE或FALSE。與其它謂詞和邏輯表達式不同的是，無論輸入子查詢是否返回行，EXISTS都不會返回UNKNOWN，對于EXISTS來說，UNKNOWN就是FALSE。還是上面的語句，獲得城市為hangzhou，并且存在訂單的用戶。

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，就會得到以下內(nèi)容：

我們可以很明顯的看到，存在一個相關(guān)的子查詢（DEPENDENT SUBQUERY）?？梢钥吹紼XISTS和IN是非常相似的，那么它們之間的區(qū)別是什么呢？

關(guān)于IN和EXISTS的主要區(qū)別在于三值邏輯的判斷上。EXISTS總是返回TRUE或FALSE，而對于IN，除了TRUE、FALSE值外，還有可能對NULL值返回UNKNOWN。但是在過濾器中，UNKNOWN的處理方式與FALSE相同，因此使用IN與使用EXISTS一樣，SQL優(yōu)化器會選擇相同的執(zhí)行計劃。

說到了IN和EXISTS幾乎是一樣的，但是，就不得不說到NOT IN和NOT EXISTS，對于輸入列表中包含NULL值時，NOT EXISTS和NOT IN之間的差異就表現(xiàn)的非常大了。輸入列表包含NULL值時，IN總是返回TRUE和UNKNOWN，因此NOT IN就會得到NOT TRUE和NOT UNKNOWN，即FALSE和UNKNOWN。

mysql> select 'c' NOT IN ('a', 'b', NULL)\G;

執(zhí)行一下上述代碼，看看結(jié)果。你就會感到驚訝。
派生表

上面也說到了，在子查詢返回的值中，也可能返回一個表，如果將子查詢返回的虛擬表再次作為FROM子句的輸入時，這就子查詢的虛擬表就成為了一個派生表。語法結(jié)構(gòu)如下：

FROM (subquery expression) AS derived_table_alias

由于派生表是完全的虛擬表，并沒有也不可能被物理地具體化。
總結(jié)

總算總結(jié)的差不多了，當然了子查詢的東西還是有很多的，不可能一篇文章就能總結(jié)的完的，這里只是把一些基本的概念，常用的知識點進行了總結(jié)，關(guān)于將子查詢使用到update、delete和insert語句中的用法，我這里并沒有涉及，大體上都是大同小異的。知識這個東西，展開了，就沒有頭了，還是需要適可而止，適當?shù)倪M行深度的挖掘，但是深度最好不要超過2，關(guān)于這個2如何定義，自行把握。好了，這篇文章就到此為止了，我們下一篇見。

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