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。
子查询可以用在SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE语句中，以及在WHERE子句、HAVING子句或FROM子句中。
子查询可以返回一个值、一列值或多行多列值，根据这些返回类型，子查询可以分为标量子查询、列子查询、行子查询和表子查询。
不同表之间的子查询是SQL中常见的用法，允许根据一个表的数据来查询另一个表的数据，这种类型的子查询，通常用在WHERE子句、FROM子句或SELECT子句中，以实现数据的关联和过滤。
1. 单行子查询
单行比较操作符：
=：等于 >；大于 >=：大于等于 <：小于 <=：小于等于 <>：不等于
1.1. WHERE子句中的子查询
示例： 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_id FROM employees WHERE employee_id = 141)
AND salary >
(SELECT salary FROM employees WHERE employee_id = 143);
示例： 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);
1.2. 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。
示例： 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 employees
WHERE department_id = 50);
1.3. CASE中的子查询
在CASE表达式中使用单列子查询。
示例： 显示员工的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_id
WHEN
(SELECT department_id FROM departments
WHERE location_id = 1800)
THEN 'Canada' ELSE 'USA' END) location
FROM employees;
2. 多行子查询
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。
多行比较操作符：
IN：等于列表中的任意一个 ANY：需要和单行比较操作符一起使用，和子查询返回的某一个值比较 ALL：需要和单行比较操作符一起使用，和子查询返回的所有值比较 SOME：实际上是ANY的别名，作用相同，一般使用ANY
示例： 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 salary
FROM employees
WHERE job_id = 'IT_PROG')
AND job_id <> 'IT_PROG';
示例： 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_sal
FROM employees
GROUP 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_sal
FROM employees
GROUP BY department_id
)
3. 相关子查询
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，子查询中使用主查询中的列。
示例：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 a
WHERE salary >
(SELECT AVG(salary)
FROM employees
WHERE department_id = a.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`;
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： 查询员工的id,salary,按照department_name 排序
SELECT employee_id,salary
FROM employees e
ORDER BY (
SELECT department_name
FROM departments d
WHERE e.`department_id` = d.`department_id`
);
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。
示例： 查询公司管理者的employee_id，last_name，job_id，department_id信息
-- 方式一，使用EXISTS
SELECT employee_id, last_name, job_id, department_id
FROM employees e1
WHERE EXISTS ( SELECT *
FROM employees e2
WHERE 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，使用IN
SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (
SELECT DISTINCT manager_id
FROM employees
);
示例： 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 employees
WHERE department_id = d.department_id);
3.1. 相关更新
UPDATE table1 alias1
SET column = (SELECT expression
FROM table2 alias2
WHERE 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。
示例： 在employees中增加一个department_name字段，数据为员工对应的部门名称
-- 第一步，employees增加department_name字段
ALTER TABLE employees ADD(department_name VARCHAR(30));
-- 第二步，更新employees表中的department_name数据
UPDATE employees e
SET department_name = (SELECT department_name
FROM departments d
WHERE e.department_id = d.department_id);
3.2. 相关删除
DELETE FROM table1 alias1
WHERE column operator (SELECT expression
FROM table2 alias2
WHERE 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。
示例： 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_id
FROM emp_history
WHERE employee_id = e.employee_id);
对于既可以使用子查询，又可以使用自连接查询的，一般情况建议使用自连接，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。
