КАК РАБОТАЕТ ПОДЗАПРОС?
С помощью SQL вы можете вкладывать запросы внутрь друга друга.
Обычно, внутренний запрос генерирует значение которое проверяется в
предикате внешнего запроса, определяющего верно оно или нет.
Например, предположим что мы знаем им продавца: Motika, но не знаем
значение его пол snum, и хотим извлечь все порядки из таблицы Порядков.
Имеется один способ чтобы сделать это( вывод показывается в Рисунке 10.1 ):
SELECT *
FROM Orders
WHERE snum =
( SELECT snum
FROM Salespeople
WHERE sname = 'Motika');
Чтобы оценить внешний( основной ) запрос, SQL сначала должен оценить
внутренний запрос ( или подзапрос ) внутри предложения WHERE. Он
делает это так как и должен делать запрос имеющий единственную цель
- отыскать через таблицу Продавцов все строки, где поле sname равно
значению Motika, и затем извлечь значения пол snum этих строк.
Единственной найденной строкой естественно будет snum = 1004. Однако
SQL, не просто выдает это значение, а помещает его в предикат основного
запроса вместо самого подзапроса, так чтобы предиката прочитал что
WHERE snum = 1004
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| SELECT * |
| FROM Orders |
| WHERE snum = |
| (SELECT snum |
| FROM Salespeople |
| WHERE sname = 'Motika'); |
|=================================================|
| onum amt odate cnum snum |
| ----- ------- ---------- ----- ----- |
| 3002 1900.10 10/03/1990 2007 1004 |
| |
=================================================
Рисунок 10.1: Использование подзапроса
Основной запрос затем выполняется как обычно с вышеупомянутыми
результатами. Конечно же, подзапрос должен выбрать один и только один
столбец, а тип данных этого столбца должен совпадать с тем значением с
которым он будет сравниваться в предикате. Часто, как показано выше,
выбранное поле и его значение будут иметь одинаковые имена( в этом
случае, snum ), но это необязательно.
Конечно, если бы мы уже знали номер продавца Motika, мы могли бы
просто напечатать
WHERE snum = 1004
и выполнять далее с подзапросом в целом, но это было бы не так универсально. Это будет продолжать работать даже если номер Motika изменился,
а, с помощью простого изменения имени в подзапросе, вы можете использовать его для чего угодно.
ЗНАЧЕНИЯ, КОТОРЫЕ МОГУТ ВЫДАВАТЬ ПОДЗАПРОСЫ
Скорее всего было бы удобнее, чтобы наш подзапрос в предыдущем
примере возвращал одно и только одно значение.
Имея выбранным поле snum " WHERE city = "London" вместо
"WHERE sname = 'Motika", можно получить несколько различных
значений. Это может сделать уравнение в предикате основного запроса
невозможным для оценки верности или неверности, и команда выдаст
ошибку.
При использовании подзапросов в предикатах основанных на реляционных
операторах ( уравнениях или неравенствах, как объяснено в Главе 4 ),
вы должны убедиться что использовали подзапрос который будет выдавать
одну и только одну строку вывода. Если вы используете подзапрос
который не выводит никаких значений вообще, команда не потерпит
неудачи; но основной запрос не выведет никаких значений.
Подзапросы которые не производят никакого вывода (или нулевой вывод)
вынуждают рассматривать предикат ни как верный ни как неверный,
а как неизвестный. Однако, неизвестный предикат имеет тот же самый
эффект что и неверный: никакие строки не выбираются основным
запросом ( смотри Главу 5 для подробной информации о неизвестном
предикате ).
Это плоха стратеги, чтобы делать что-нибудь подобное следующему:
SELECT *
FROM Orders
WHERE snum =
( SELECT snum
FROM Salespeople
WHERE city = Barcelona );
Поскольку мы имеем только одного продавца в Barcelona - Rifkin, то
подзапрос будет выбирать одиночное значение snum и следовательно будет
принят. Но это - только в данном случае. Большинство SQL баз данных имеют многочисленных пользователей, и если другой пользователь добавит нового продавца из Barcelona в таблицу, подзапрос выберет два значения, и ваша
команда потерпит неудачу.
DISTINCT С ПОДЗАПРОСАМИ
Вы можете, в некоторых случаях, использовать DISTINCT чтобы вынудить
подзапрос генерировать одиночное значение. Предположим что мы хотим
найти все порядки кредитований для тех продавцов которые обслуживают
Hoffmanа ( cnum = 2001 ).
Имеется один способ чтобы сделать это ( вывод показывается в
Рисунке 10.2 ):
SELECT *
FROM Orders
WHERE snum =
( SELECT DISTINCT snum
FROM Orders
WHERE cnum = 2001 );
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| SELECT * |
| FROM Orders |
| WHERE snum = |
| (SELECT DISTINCT snum |
| FROM Orders |
| Where cnum = 2001); |
| =============================================== |
| onum amt odate cnum snum |
| ----- --------- --------- ------ ------- |
| 3003 767.19 10/03/1990 2001 1001 |
| 3008 4723.00 10/05/1990 2006 1001 |
| 3011 9891.88 10/06/1990 2006 1001 |
================================================
Рисунок 10.2: Использование DISTINCT чтобы вынудить получение одного
значения из подзапроса
Подзапрос установил что значение пол snum совпало с Hoffman - 1001, и
затем основной запрос выделил все порядки с этим значением snum из таблицы Порядков( не разбирая, относятся они к Hoffman или нет). Так как
каждый заказчик назначен к одному и только этому продавцу, мы знаем что
каждая строка в таблице Порядков с данным значением cnum должна иметь
такое же значение snum. Однако так как там может быть любое число таких
строк, подзапрос мог бы вывести много ( хотя и идентичных ) значений snum
для данного пол cnum. Аргумент DISTINCT предотвращает это.
Если наш подзапрос возвратит более одного значения, это будет указывать на
ошибку в наших данных - хороша вещь для знающих об этом.
Альтернативный подход должен быть чтобы ссылаться к таблице Заказчиков
а не к таблице Порядков в подзапросе. Так как поле cnum - это первичный ключ таблицы Заказчика, запрос выбирающий его должен произвести
только одно значение. Это рационально только если вы как пользователь
имеете доступ к таблице Порядков но не к таблице Заказчиков. В этом случае,
вы можете использовать решение которое мы показали выше. ( SQL имеет
механизмы которые определяют - кто имеет привилегии чтобы делать что-то
в определенной таблице. Это будет объясняться в Главе 22.)
Пожалуйста учтите, что методика используемая в предшествующем примере
применима только когда вы знаете, что два различных пол в таблице должны
всегда совпадать, как в нашем случае. Эта ситуация не является типичной в реляционных базах данных, она является исключением из правил.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗАПРОСОВ КОТОРЫЕ ВЫДАЮТ
МНОГО СТРОК С ПОМОЩЬЮ ОПЕРАТОРА IN
Вы можете использовать подзапросы которые производят любое число
строк если вы используете специальный оператор IN ( операторы BETWEEN,
LIKE, и IS NULL не могут использоваться с подзапросами ). Как вы помните,
IN определяет набор значений, одно из которых должно совпадать с другим
термином уравнения предиката в порядке, чтобы предикат был верным.
Когда вы используете IN с подзапросом, SQL просто формирует этот набор из
вывода подзапроса. Мы можем, следовательно, использовать IN чтобы выполнить такой же подзапрос который не будет работать с реляционным оператором, и найти все атрибуты таблицы Порядков для продавца в Лондоне ( вывод
показывается в Рисунке 10.4 ):
SELECT *
FROM Orders
WHERE snum IN
( SELECT snum
FROM Salespeople
WHERE city = "LONDON" );
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| SELECT * |
| FROM Orders |
| WHERE snum IN |
| (SELECT snum |
| FROM Salespeople |
| WHERE city = 'London'); |
| =============================================== |
| onum amt odate cnum snum |
| ----- -------- ---------- ----- ------ |
| 3003 767.19 10/03/1990 2001 1001 |
| 3002 1900.10 10/03/1990 2007 1004 |
| 3006 1098.19 10/03/1990 2008 1007 |
| 3008 4723.00 10/05/1990 2006 1001 |
| 3011 9891.88 10/06/1990 2006 1001 |
================================================
Рисунок 10. 4: Использование подзапроса с IN
В ситуации подобно этой, подзапрос - более прост для пользователя чтобы
понимать его и более прост для компьютера чтобы его выполнить, чем если
бы Вы использовали объединение:
SELECT onum, amt, odate, cnum, Orders.snum
FROM Orders, Salespeople
WHERE Orders.snum = Salespeople.snum
AND Salespeople.city = "London";
Хотя это и произведет тот же самый вывод что и в примере с подзапросом,
SQL должен будет просмотреть каждую возможную комбинацию строк из
двух таблиц и проверить их снова по составному предикату.
Проще и эффективнее извлекать из таблицы Продавцов значения пол snum
где city = "London", и затем искать эти значения в таблице Порядков, как это
делается в варианте с подзапросом. Внутренний запрос дает нам snums=1001
и snum=1004. Внешний запрос, затем, дает нам строки из таблицы Порядков
где эти пол snum найдены.
Строго говор, быстрее или нет работает вариант подзапроса, практически
зависит от реализации - в какой программе вы это используете.
Эта часть вашей программы называемой - оптимизатор, пытается найти
наиболее эффективный способ выполнения ваших запросов.
Хороший оптимизатор во всяком случае преобразует вариант объединения
в подзапрос, но нет достаточно простого способа для вас чтобы выяснить
выполнено это или нет. Лучше сохранить ваши запросы в памяти чем полагаться полностью на оптимизатор.
Конечно вы можете также использовать оператор IN, даже когда вы уверены что подзапрос произведет одиночное значение. В любой ситуации где
вы можете использовать реляционный оператор сравнения (=), вы можете
использовать IN. В отличие от реляционных операторов, IN не может заставить команду потерпеть неудачу если больше чем одно значение выбрано
подзапросом. Это может быть или преимуществом или недостатком.
Вы не увидите непосредственно вывода из подзапросов; если вы полагаете
что подзапрос собирается произвести только одно значение, а он производит
различные. Вы не сможете объяснить различи в выводе основного запроса.
Например, рассмотрим команду, которая похожа на предыдущую:
SELECT onum, amt, odate
FROM Orders
WHERE snum =
( SELECT snum
FROM Orders
WHERE cnum = 2001 );
Вы можете устранить потребность в DISTINCT используя IN вместо (=),
подобно этому:
SELECT onum, amt, odate
FROM Orders
WHERE snum IN
( SELECT snum
FROM Orders
WHERE cnum = 2001 );
Что случится если есть ошибка и один из порядков был аккредитован к
различным продавцам? Версия использующая IN будет давать вам все
порядки для обоих продавцов. Нет никакого очевидного способа наблюдения за ошибкой, и поэтому сгенерированные отчеты или решения
сделанные на основе этого запроса не будут содержать ошибки. Вариант
использующий ( = ) , просто потерпит неудачу.
Это, по крайней мере, позволило вам узнать что имеется такая проблема.
Вы должны затем выполнять поиск неисправности, выполнив этот подза-
прос отдельно и наблюдая значения которые он производит.
В принципе, если вы знаете что подзапрос должен( по логике) вывести
только одно значение, вы должны использовать = .
IN является подходящим, если запрос может ограниченно производить одно
или более значений, независимо от того ожидаете вы их или нет.
Предположим, мы хотим знать комиссионные всех продавцов обслуживаю-
щих заказчиков в Лондоне:
SELECT comm
FROM Salespeople
WHERE snum IN
( SELECT snum
FROM Customers
WHERE city = "London" );
Выводимыми для этого запроса, показанного в Рисунке 10.5, являются
значения комиссионных продавца Peel ( snum = 1001 ), который имеет
обоих заказчиков в Лондоне. Это - только для данного случая.
Нет никакой причины чтобы некоторые заказчики в Лондоне не могли быть
назначенными к кому-то еще. Следовательно, IN - это наиболее логична
форма чтобы использовать ее в запросе.
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| SELECT comm |
| FROM Salespeople |
| WHERE snum IN |
| (SELECT snum |
| FROM Customers |
| WHERE city = 'London'); |
| =============================================== |
| comm |
| ------- |
| 0.12 |
| |
| |
================================================
Рисунок 10.5 Использование IN с подзапросом для вывода одного значения
Между прочим, префикс таблицы для пол city необязателен в предыду-
щем примере, несмотря на возможную неоднозначность между полями city
таблицы Заказчика и таблицы Продавцов.
SQL всегда ищет первое поле в таблице обозначенной в предложении
FROM текущего подзапроса.
Если поле с данным именем там не найдено, проверяются внешние запросы.
В вышеупомянутом примере, "city" в предложении WHERE означает что имеется ссылка к Customer.city( поле city таблицы Заказчиков).
Так как таблица Заказчиков указана в предложении FROM текущего запроса,
SQL предполагает что это - правильно. Это предположение может быть отменено полным именем таблицы или префиксом псевдонима, о которых мы
поговорим позже когда будем говорить об соотнесенных подзапросах. Если
возможен беспорядок, конечно же, лучше всего использовать префиксы.
ПОДЗАПРОСЫ ВЫБИРАЮТ ОДИНОЧНЫЕ СТОЛБЦЫ
Смысл всех подзапросов обсужденных в этой главе тот, что все они выбирают
одиночный столбец. Это обязательно, поскольку выбранный вывод сравнивает-
с одиночным значением. Подтверждением этому то, что SELECT * не может использоваться в подзапросе. Имеется исключение из этого, когда подзап-
росы используются с оператором EXISTS, который мы будем представлять в
Главе 12.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫРАЖЕНИЙ В ПОДЗАПРОСАХ
Вы можете использовать выражение основанное на столбце, а не просто сам
столбец, в предложении SELECT подзапроса. Это может быть выполнено или
с помощью реляционных операторов или с IN. Например, следующий запрос
использует реляционный оператор = ( вывод показывается в Рисунке 10.6 ):
SELECT *
FROM Customers
WHERE cnum =
( SELECT snum + 1000
FROM Salespeople
WHERE sname = Serres );
Он находит всех заказчиков чье значение пол cnum равное 1000, выше пол
snum Serres. Мы предполагаем что столбец sname не имеет никаких двойных
значений ( это может быть предписано или UNIQUE INDEX, обсуждаемым
в Главе 17, или ограничением UNIQUE, обсуждаемым в Главе 18 ); иначе
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers |
| WHERE cnum = |
| (SELECT snum + 1000 |
| WHERE Salespeople |
| WHERE sname = 'Serres' |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ----- |
| 2002 Giovanni Rome 200 1003 |
=============================================
Рисунок 10.6: Использование подзапроса с выражением
подзапрос может произвести многочисленные значения. Когда пол snum и
сnum не имеют такого простого функционального значения как например
первичный ключ , что не всегда хорошо, запрос типа вышеупомянутого
невероятно полезен.