深入理解Dependent Subquery

一、Dependent Subquery概述

Dependent Subquery，翻譯成中文是“依賴子查詢”，是SQL語言的一個重要概念。它是指一個子查詢（內部查詢）的執行依賴於外部查詢。具體而言，在執行外部查詢的過程中，每次處理一行數據時，都需要執行一次子查詢。子查詢的執行結果，會影響到外部查詢結果的生成。

換句話說，Dependent Subquery能夠讓我們從一個表中，查詢出符合某些條件的行，並且在查詢中使用到了另一個表。例如，我們可以查詢出所有學生的考試成績，其中成績高於所有學生在另一個考試中的平均分數的學生列表。

二、Dependent Subquery分類

Dependent Subquery可以分為兩類：單行Subquery和多行Subquery。這兩個分類的主要區別在於，子查詢的返回結果是否只有一行。

2.1 單行Subquery

單行Subquery返回的結果只有一行，而且這個結果是一個標量值，而不是一組數據。這個子查詢的結果會被用於外部查詢的條件表達式中。例如，我們可以使用單行Subquery查詢出入職時間早於所有其他員工的員工的信息：

SELECT *
FROM employee t1
WHERE t1.hire_date < 
  (SELECT MIN(hire_date)
   FROM employee t2
   WHERE t2.employee_id  t1.employee_id);

2.2 多行Subquery

多行Subquery返回的結果有多行，這種查詢的結果不是標量值，而是一組數據。如果外部查詢需要用到這個查詢的結果，在處理外部查詢結果時，會多次執行子查詢。

例如，我們可以使用多行Subquery查詢出工作年限超過銷售部門中所有員工平均工作年限的僱員信息：

SELECT *
FROM employee t1
WHERE t1.years_of_service > 
  (SELECT AVG(years_of_service)
   FROM employee t2
   WHERE department_id = 4);

三、Dependent Subquery使用場景

Dependent Subquery可以解決許多複雜的查詢問題，常見的應用場景有：

3.1 對比查詢

通過對比兩個表格，查詢出一個表格的某些信息是否存在於另一個表格中。例如，查詢出沒有完成訂單的客戶信息：

SELECT *
FROM customer t1
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT *
  FROM orders t2
  WHERE t1.customer_id = t2.customer_id
    AND t2.order_status = 'Completed');

3.2 行比較

通過子查詢可以比較每行的不同字段，來選取特定的行。例如，查詢出2019年銷售額比2018年低的產品信息：

SELECT *
FROM product t1
WHERE t1.sale2019 < 
  (SELECT sale2018
   FROM product t2
   WHERE t2.product_id = t1.product_id);

3.3 區間查詢

通過將查詢的結果進行排序和篩選，從而構建一些區間查詢。例如，查詢出前5名完成訂單數量最多的僱員：

SELECT *
FROM employee t1
WHERE (SELECT COUNT(*)
       FROM orders t2
       WHERE t2.employee_id = t1.employee_id) >= (
  SELECT COUNT(*)
  FROM orders t3
  WHERE t3.employee_id  t1.employee_id)
ORDER BY (SELECT COUNT(*)
          FROM orders t2
          WHERE t2.employee_id = t1.employee_id) DESC
LIMIT 5;

四、Dependent Subquery的效率問題

雖然Dependent Subquery非常有用，但是在進行查詢時，我們需要特別注意其效率問題。由於Dependent Subquery會多次執行子查詢，因此當查詢的數據量較大時，其效率明顯低於其他查詢方式。

為了解決這個問題，我們可以使用JOIN代替Dependent Subquery進行查詢。雖然JOIN看起來很複雜，但是它可以將多個表格進行連接，從而在單次查詢中完成操作。下面是一個使用JOIN替代Dependent Subquery的例子：

SELECT t1.*
FROM employee t1
JOIN (
  SELECT employee_id
  FROM orders
  WHERE order_date = '2020-03-01') t2
ON t1.employee_id = t2.employee_id;

五、小結

Dependent Subquery是SQL語言的一個重要概念，能夠解決許多複雜的查詢問題。雖然其效率問題需要特別注意，但是我們可以使用JOIN和其他查詢方式來替代Dependent Subquery，從而提高查詢效率。