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一层套一层的“嵌套查询”到底怎么写？

在实际的数据库应用中，我们常常会遇到这种需求：查询的条件并非一个明确的已知值，而是需要通过另一次查询才能得到。

在 SQL 语言中，一个 SELECT-FROM-WHERE 语句称为一个查询块。将一个查询块嵌套在另一个查询块的 WHERE 子句或 HAVING 短语的条件中的查询，就称为嵌套查询（Nested Query）或子查询。包含子查询的语句则被称为外层查询或父查询。

为了直观地展示嵌套查询是如何“由内向外”一层层剥开的，我们先准备以下三张具体的数据表：

1. 准备具体数据表

表1：Student（学生表）

Sno (学号)Sname (姓名)Age (年龄)Dept (所在系)
03090101张功杰19信息系统
05090102吴肇星19计算机
05090106王娴18计算机

表2：Course（课程表）

Cno (课程号)Cname (课程名)Credit (学分)
140001数据库原理3
140501计算机网络3
110501会计学2

表3：Sc（选课成绩表）

Sno (学号)Cno (课程号)Grade (成绩)
0309010114000180
0309010114050185
0309010111050175
0509010214000190
0509010214050195

2. 带有 IN 谓词的子查询

概念：在嵌套查询中，子查询的结果往往是一个集合，因此谓词 IN 是嵌套查询中最经常使用的谓词。它用于判断外层查询的某个属性值是否在内层子查询返回的集合中。

实战需求：查询选修了“数据库原理”（课程号为 140001）课程的学生姓名。 (分析：姓名在 Student 表中，但选课信息在 Sc 表中。我们需要先从 Sc 表查出选了这门课的学号，再把学号喂给 Student 表去查姓名。)

SELECT Sname 
FROM Student 
WHERE Sno IN (
    SELECT Sno 
    FROM Sc 
    WHERE Cno = '140001'
);

执行过程与结果：

  1. 先执行内层查询：SELECT Sno FROM Sc WHERE Cno = '140001'。对照 Sc 表，系统会找到两条记录，返回一个学号集合：('03090101', '05090102')。
  2. 再执行外层查询：外层语句变为 SELECT Sname FROM Student WHERE Sno IN ('03090101', '05090102')。
  3. 最终结果：返回 张功杰 和 吴肇星。

3. 带有比较运算符的子查询

概念：当用户能确切知道内层查询返回的是单值（只有一个数据）时，可以用 >, <, =, >=, <=, !=, <> 等比较运算符将父查询与子查询连接起来。

实战需求：查询“140001”这门课中，成绩高于该门课程平均分的学生学号和成绩。

SELECT Sno, Grade 
FROM Sc 
WHERE Cno = '140001' 
  AND Grade > (
      SELECT AVG(Grade) 
      FROM Sc 
      WHERE Cno = '140001'
  );

执行过程与结果：

  1. 内层查询求单值：求出该课的平均分。(80 + 90) / 2 = 85。子查询返回单值 85。
  2. 外层查询进行比较：查询退化为 SELECT Sno, Grade FROM Sc WHERE Cno = '140001' AND Grade > 85。
  3. 最终结果：由于 03090101 考了 80 分（不满足 > 85），只有 05090102 考了 90 分。因此最终返回学号 05090102，成绩 90。

4. 带有 EXISTS 谓词的子查询

概念：EXISTS 代表存在量词。带有 EXISTS 谓词的子查询不返回任何具体的数据记录，而是只产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。它通常用于判断某个条件下的记录“是否存在”。

实战需求：查询没有选修“140001”课程的学生姓名。 (分析：我们需要利用 NOT EXISTS，如果一个学生在 Sc 表里找不到对应的“140001”选课记录，那么他就是我们要找的人。)

SELECT Sname 
FROM Student 
WHERE NOT EXISTS (
    SELECT * 
    FROM Sc 
    WHERE Sc.Sno = Student.Sno 
      AND Sc.Cno = '140001'
);

执行过程与结果： 这种查询属于相关嵌套查询，由于内层查询的条件 Sc.Sno = Student.Sno 依赖于外层查询，系统必须反复求值：

  1. 取 Student 表的第一行（张功杰, 03090101），内层执行 SELECT * FROM Sc WHERE Sc.Sno = '03090101' AND Cno = '140001'。结果存在（返回 true）。加上外面的 NOT，外层 WHERE 条件判定为 false。张功杰被过滤掉。
  2. 取 Student 表的第二行（吴肇星, 05090102），内层查询结果同样存在（true），外层判定为 false。吴肇星被过滤掉。
  3. 取 Student 表的第三行（王娴, 05090106），内层查询结果为空（返回 false）。加上外面的 NOT，外层 WHERE 判定为 true。
  4. 最终结果：返回 王娴。

避坑指南：写嵌套查询的注意事项

在手写嵌套查询时，请牢记以下铁律： 千万不要在子查询里使用 ORDER BY 子句！SQL 语法规定，子查询的 SELECT 语句中不能使用 ORDER BY 子句，ORDER BY 只能用于对外层主查询的最终结果进行排序。

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