ТЕПЕРЬ, КОГДА ВЫ ОВЛАДЕЛИ ОПЕРАТОРОМ EXISTS,
Вы узнаете приблизительно три специальных оператора ориентируемых
на подзапросы.
(Фактически, имеются только два, так как ANY и SOME - одно и то же.)
Если вы поймете работу этих операторов, вы будете понимать все типы
подзапросов предиката используемых в SQL . Кроме того, вы будете
представлены различным способам где данный запрос может быть
сформирован используя различные типы подзапросов предиката, и вы
поймете преимущества и недостатки каждого из этих подходов.
ANY, ALL, и SOME напоминают EXISTS который воспринимает подзапросы
как аргументы; однако они отличаются от EXISTS тем, что используются сов-
местно с реляционными операторами. В этом отношении, они напоминают
оператор IN когда тот используется с подзапросами; они берут все значения
выведенные подзапросом и обрабатывают их как модуль. Однако, в отличие
от IN, они могут использоваться только с подзапросами.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОПЕРАТОРЫ
ANY или SOME
Операторы SOME и ANY - взаимозаменяемы везде и там где мы используем
ANY, SOME будет работать точно так же. Различие в терминологии состоит
в том чтобы позволить людям использовать тот термин который наиболее
однозначен. Это может создать проблему; потому что, как мы это увидим,
наша интуиция может иногда вводить в заблуждение.
Имеется новый способ нахождения продавца с заказчиками размещенными
в их городах ( вывод для этого запроса показывается в Рисунке 13.1 ):
SELECT *
FROM Salespeople
WHERE city = ANY
(SELECT city
FROM Customers );
Оператор ANY берет все значения выведенные подзапросом, ( для этого
случая - это все значения city в таблице Заказчиков ), и оценивает их как
верные если любой(ANY) из их равняется значению города текущей строки
внешнего запроса.
=============== SQL Execution Log ============
| SELECT * |
| FROM Salespeople |
| WHERE city = ANY |
| (SELECT city |
| FROM Customers); |
| ============================================= |
| cnum cname city comm |
| ----- -------- ---- -------- |
| 1001 Peel London 0.12 |
| 1002 Serres San Jose 0.13 |
| 1004 Motika London 0.11 |
=============================================
Рисунок 13. 1: Использование оператора ANY
Это означает, что подзапрос должен выбирать значения такого же типа как
и те, которые сравниваются в основном предикате.
В этом его отличие от EXISTS, который просто определяет, производит ли под-
запрос результаты или нет, и фактически не использует эти результаты.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПЕРАТОРОВ IN ИЛИ EXISTS
ВМЕСТО ОПЕРАТОРА ANY
Мы можем также использовать оператор IN чтобы создать запрос аналогичный предыдущему :
SELECT *
FROM Salespeople
WHERE city IN
( SELECT city
FROM Customers );
Этот запрос будет производить вывод показанный в Рисунке 13.2.
Однако, оператор ANY может использовать другие реляционные опера-
торы кроме равняется ( = ), и таким образом делать сравнения которые
являются выше возможностей IN. Например, мы могли бы найти всех
продавцов с их заказчиками которые следуют им в алфавитном порядке ( вывод показан на Рисунке 13.3)
SELECT *
FROM Salespeople
WHERE sname < ANY
( SELECT cname
FROM Customers);
=============== SQL Execution Log ============
| SELECT * |
| FROM Salespeople |
| WHERE city IN |
| (SELECT city |
| FROM Customers); |
| ============================================= |
| cnum cname city comm |
| ----- -------- ---- -------- |
| 1001 Peel London 0.12 |
| 1002 Serres San Jose 0.13 |
| 1004 Motika London 0.11 |
=============================================
Рисунок 13. 2: Использование IN в качестве альтернативы к ANY
=============== SQL Execution Log ============
| SELECT * |
| FROM Salespeople |
| WHERE sname < ANY |
| (SELECT cname |
| FROM Customers); |
| ============================================= |
| cnum cname city comm |
| ----- -------- ---- -------- |
| 1001 Peel London 0.12 |
| 1004 Motika London 0.11 |
| 1003 Axelrod New York 0.10 |
=============================================
Рисунок 13. 3: Использование оператора ANY с оператором "неравно" ( < )
продавцов для их заказчиков которые упорядочены в алфавитном
порядке ( вывод показан на Рисунке 13.3)
SELECT *
FROM Salespeople
WHERE sname < ANY
( SELECT cname
FROM Customers);
Все строки были выбраны для Serres и Rifkin, потому что нет других за-
казчиков чьи имена следовали бы за ими в алфавитном порядке.
Обратите внимание что это является d основным эквивалентом следую-
щему запросу с EXISTS, чей вывод показывается в Рисунке 13.4:
SELECT *
FROM Salespeople outer
WHERE EXISTS
( SELECT *
FROM Customers inner
WHERE outer.sname < inner.cname );
=============== SQL Execution Log ============
| SELECT * |
| FROM Salespeople outer |
| WHERE EXISTS |
| (SELECT * |
| FROM Customers inner |
| WHERE outer.sname < inner.cname); |
| ============================================= |
| cnum cname city comm |
| ----- -------- ---- -------- |
| 1001 Peel London 0.12 |
| 1004 Motika London 0.11 |
| 1003 Axelrod New York 0.10 |
=============================================
Рисунок 13.4 Использование EXISTS как альтернатива оператору ANY
Любой запрос который может быть сформулирован с ANY ( или, как мы
увидим, с ALL ), мог быть также сформулирован с EXISTS, хотя наоборот
будет неверно. Строго говор, вариант с EXISTS не абсолютно идентичен
вариантам с ANY или с ALL из-за различи в том как обрабатываются пус-
тые( NULL ) значения ( что будет обсуждаться позже в этой главе ). Тем ни
менее, с технической точки зрения, вы могли бы делать это без ANY и ALL
если бы вы стали очень находчивы в использовании EXISTS ( и IS NULL ).
Большинство пользователей, однако, находят ANY и ALL более удобными
в использовании чем EXISTS, который требует соотнесенных подзапросов.
Кроме того, в зависимости от реализации, ANY и ALL могут, по крайней
мере в теории, быть более эффективными чем EXISTS.
Подзапросы ANY или ALL могут выполняться один раз и иметь вывод используемый чтобы определять предикат для каждой строки основного зап-
роса. EXISTS, с другой стороны, берет соотнесенный подзапрос, который
требует чтобы весь подзапрос повторно выполнялся для каждой строки
основного запроса. SQL пытается найти наиболее эффективный способ выполнения любой команды, и может попробовать преобразовать менее эффективную формулу запроса в более эффективную (но вы не можете всегда
рассчитывать на получение самой эффективной формулировки ).
Основная причина для формулировки EXISTS как альтернативы ANY и ALL
в том что ANY и ALL могут быть несколько неоднозначен, из-за способа использования этого термина в Английском языке, как вы это скоро увидите.
С приходом понимания различия способов формулирования данного запроса,
вы сможете поработать над процедурами которые сейчас кажутся Вам трудными или неудобными.
КАК ANY МОЖЕТ СТАТЬ НЕОДНОЗНАЧНЫМ
Как подразумевалось выше, ANY не полностью однозначен. Если мы создаем запрос чтобы выбрать заказчиков которые имеют больший рейтинг
чем любой заказчик в Риме, мы можем получить вывод который несколько
отличался бы от того что мы ожидали ( как показано в Рисунке 13.5 ):
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating > ANY
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = Rome );
В Английском языке, способ которым мы обычно склонны интерпретировать
оценку " больше чем любой ( где city = Rome ) " , должен вам сообщить
что это значение оценки должно быть выше чем значение оценки в каждом
случае где значение city = Rome. Однако это не так, в случае ANY - используемом в SQL . ANY оценивает как верно, если подзапрос находит любое
значение которое делает условие верным.
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers |
| WHERE rating > ANY |
| (SELECT rating |
| FROM Customers |
| WHERE city = 'Rome'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2002 Giovanni Rome 200 1003 |
| 2003 Liu San Jose 200 1002 |
| 2004 Grass Berlin 300 1002 |
| 2008 Cisneros San Jose 300 1007 |
=============================================
Рисунок 13.5 Как оператор "больше чем"( >) интерпретируется ANY
Если мы оценим ANY способом использующим грамматику Английского
Языка, то только заказчики с оценкой 300 будут превышать Giovanni,
который находится в Риме и имеет оценку 200. Однако, подзапрос ANY
также находит Periera в Риме с оценкой 100. Так как все заказчики с
оценкой 200 были выше этой, они будут выбраны, даже если имелся другой заказчик из Рима(Giovanni) чья оценка не была выше ( фактически,
то что один из выбранных заказчиков также находится в Риме несущественно). Так как подзапрос произвел по крайней мере одно значение которое сделает предикат верным в отношении этих строк, строки были
выбраны.
Чтобы дать другой пример, предположим что мы должны были выбирать
все порядки сумм приобретений которые были больше чем по крайней мере
один из порядков на 6-е Октября:
SELECT *
FROM Orders
WHERE amt > ANY
( SELECT amt
FROM Orders
WHERE odate = 10/06/1990 );
Вывод для этого запроса показывается в Рисунке 13.6.
Даже если сама высока сумма приобретений в таблице (9891.88) - имелась
на 6-е Октября, предыдущая строка имеет более высокое значение суммы чем
друга строка на 6-е Октября, которая имела значение суммы = 1309.95.
Имея реляционный оператор ">=" вместо просто " > ", эта строка будет
также выбрана, потому что она равна самой себе.
Конечно, вы можете использовать ANY с другой SQL техникой, например
с техникой объединения.
Этот запрос будет находить все порядки со значением суммы меньшей чем
значение любой суммы для заказчика в San Jose.
( вывод показывается в Рисунке 13.7 ):
SELECT *
FROM Orders
WHERE amt < ANY
( SELECT amt
FROM Orders A, Customers b
WHERE a.cnum = b.cnum
AND b.city = " San Jose' );
Даже если наименьший порядок в таблице был для заказчика из San Jose,
то был второй наибольший; следовательно почти все строки будут выбраны.
Простой способ запомнить, что < ANY значение меньшее чем наибольшее
выбранное значение, а > ANY значение большее чем наименьшее выбранное значение.
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| SELECT * |
| FROM Orders |
| WHERE amt > ANY |
| (SELECT amt |
| FROM Orders |
| WHERE odate = 10/06/1990); |
| =============================================== |
| onum amt odate cnum snum |
| ----- -------- ---------- ----- ------ |
| 3002 1900.10 10/03/1990 2007 1004 |
| 3005 5160.45 10/03/1990 2003 1002 |
| 3009 1713.23 10/04/1990 2002 1003 |
| 3008 4723.00 10/05/1990 2006 1001 |
| 3011 9891.88 10/06/1990 2006 1001 |
================================================
Рисунок 13. 6: Выбранное значение больше чем любое(ANY) на 6-е Октября
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| WHERE amt > ANY |
| (SELECT amt |
| FROM Orders a, Customers b |
| WHERE a.cnum = b.cnum |
| AND b.city = 'San Jose'); |
| =============================================== |
| onum amt odate cnum snum |
| ----- -------- ---------- ----- ------ |
| 3001 18.69 10/03/1990 2008 1007 |
| 3003 767.10 10/03/1990 2001 1001 |
| 3002 1900.10 10/03/1990 2007 1004 |
| 3006 1098.10 10/03/1990 2008 1007 |
| 3009 1713.23 10/04/1990 2002 1003 |
| 3007 75.10 10/04/1990 2004 1002 |
| 3008 4723.00 10/05/1990 2006 1001 |
| 3010 1309.88 10/06/1990 2004 1002 |
================================================
Рисунок 13. 7: Использование ANY с объединением
Фактически, вышеуказанные команды весьма похожи на следующее -
(вывод показан на Рисунке 13.8) :
SELECT *
FROM Orders
WHERE amt <
( SELECT MAX amt
FROM Orders A, Customers b
WHERE a.cnum = b.cnum
AND b.city = " San Jose' );
=============== SQL Execution Log ==============
| |
| WHERE amt < |
| (SELECT MAX (amt) |
| FROM Orders a, Customers b |
| WHERE a.cnum = b.cnum |
| AND b.city = 'San Jose'); |
| =============================================== |
| onum amt odate cnum snum |
| ----- -------- ---------- ----- ------ |
| 3002 1900.10 10/03/1990 2007 1004 |
| 3005 5160.45 10/03/1990 2003 1002 |
| 3009 1713.23 10/04/1990 2002 1003 |
| 3008 4723.00 10/05/1990 2006 1001 |
| 3011 9891.88 10/06/1990 2006 1001 |
================================================
Рисунок 13.8: Использование агрегатной функции вместо ANY
СПЕЦИАЛЬНЫЙ ОПЕРАТОР ALL
С помощью ALL, предикат является верным, если каждое значение выбранное подзапросом удовлетворяет условию в предикате внешнего запроса.
Если мы хотим пересмотреть наш предыдущий пример чтобы вывести толь-
ко тех заказчиков чьи оценки, фактически, выше чем у каждого заказчика в
Париже, мы можем ввести следующее чтобы произвести вывод показанный
в Рисунке 13.9:
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating > ALL
(SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = Rome ):
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers |
| WHERE rating > ALL |
| (SELECT rating |
| FROM Customers |
| WHERE city = 'Rome'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2004 Grass Berlin 300 1002 |
| 2008 Cisneros San Jose 300 1007 |
=============================================
Рисунок 13.9: Использование оператора ALL
Этот оператор проверяет значения оценки всех заказчиков в Риме. Затем
он находит заказчиков с оценкой большей чем у любого из заказчиков в
Риме. Сама высока оценка в Риме - у Giovanni( 200 ). Следовательно,
выбираются только значения выше этих 200.
Как и в случае с ANY, мы можем использовать EXISTS для производства
альтернативной формулировки такого же запроса -
( вывод показан на Рисунке 13.10 ):
SELECT *
FROM Customers outer
WHERE NOT EXISTS
( SELECT *
FROM Customers inner
WHERE outer.rating < = inner.rating
AND inner.city = 'Rome' );
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers outer |
| WHERE NOT EXISTS |
| (SELECT * |
| FROM Customers inner |
| WHERE outer rating = inner.rating |
| AND inner.city = 'Rome'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2004 Grass Berlin 300 1002 |
| 2008 Cisneros San Jose 300 1007 |
=============================================
Рисунок 13.10: Использование EXISTS в качестве альтернативы к ALL
РАВЕНСТВА И НЕРАВЕНСТВА
ALL используется в основном с неравенствами чем с равенствами, так как
значение может быть "равным для всех" результатом подзапроса только
если все результаты, фактически, идентичны.
Посмотрите следующий запрос:
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating = ALL
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = " San Jose' );
Эта команда допустима, но , c этими данными, мы не получим никакого
вывода. Только в единственном случае вывод будет выдан этим запросом -
если все значения оценки в San Jose окажутся идентичными. В этом случае,
можно сказать следующее :
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating =
( SELECT DISTINCT rating
FROM Customers
WHERE city = " San Jose' );
Основное различие в том, что эта последняя команда должна потерпеть
неудачу, если подзапрос выведет много значений, в то время как вариант
с ALL просто не даст никакого вывода. В общем, не самая удачная идея
использовать запросы которые работают только в определенных ситуациях
подобно этой. Так как ваша база данных будет постоянно меняться, это
неудачный способ, чтобы узнать о ее содержании.
Однако, ALL может более эффективно использоваться с неравенствами, то
есть с оператором "< >". Но учтите что сказанное в SQL что - значение
которое не равняется всем результатам подзапроса, - будет отличаться от
того же но сказанного с учетом грамматики Английского языка.
Очевидно, если подзапрос возвращает много различных значений, как это
обычно бывает, ни одно отдельное значение не может быть равно им всем в
обычном смысле. В SQL, выражение - < > ALL - в действительности соответствует " не равен любому " результату подзапроса. Другими словами,
предикат верен, если данное значение не найдено среди результатов подзапро-
са. Следовательно, наш предыдущий пример противоположен по смыслу это-
му примеру (с выводом показанным в Рисунке 13.11):
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating < > ALL
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = " San Jose' );
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers |
| WHERE rating < > ALL |
| (SELECT rating |
| FROM Customers |
| WHERE city = 'San Jose'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2001 Hoffman London 100 1001 |
| 2006 Clemens London 100 1001 |
| 2007 Pereira Rome 100 1004 |
=============================================
Рисунок 13.11: Использование ALL с < >
Вышеупомянутый подзапрос выбирает все оценки для города San Jose.
Он выводит набор из двух значений: 200 ( для Liu ) и 300 (для Cisneros).
Затем, основной запрос, выбирает все строки, с оценкой не совпадающей
ни с одной из них - другими словами все строки с оценкой 100. Вы можете
сформулировать тот же самый запрос используя оператор NOT IN:
SELECT*
FROM Customers
WHERE rating NOT IN
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = " San Jose' );
Вы могли бы также использовать оператор ANY:
SELECT *
FROM Customers
WHERE NOT rating = ANY
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = " San Jose' );
Вывод будет одинаков для всех трех условий.
КОГДА ПОДЗАПРОС ВОЗВРАЩАЕТСЯ ПУСТЫМ
Одно значительное различие между ALL и ANY - способ действия в cитуации
когда подзапрос не возвращает никаких значений. В принципе, всякий раз, ко-
гда допустимый подзапрос не в состоянии сделать вывод, ALL - автоматически
верен, а ANY автоматически неправилен. Это означает, что следующий запрос
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating > ANY
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = Boston );
не произведет никакого вывода, в то врем как запрос -
SELECT
FROM Customers
WHERE rating > ALL
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = 'Boston' );
выведет всю таблицу Заказчиков. Когда нет никаких заказчиков в Boston,
естественно, ни одно из этих сравнений не имеет значения.
ANY И ALL ВМЕСТО EXISTS С
ПУСТЫМ УКАЗАТЕЛЕМ( NULL )
Значения NULL также имеют некоторые проблемы с операторами наподобие этих. Когда SQL сравнивает два значения в предикате, одно из кото-
рых пустое (NULL), то результат неизвестен ( смотрите Главу 5 ).
Неизвестный предикат, подобен неверному и является причиной того что
строка не выбирается, но работать он будет иначе в некоторых похожих
запросах, в зависимости от того, используют они ALL или ANY вместо
EXISTS. Рассмотрим наш предыдущий пример:
SELECT *
FROM Customers
WHERE rating > ANY
( SELECT rating
FROM Customers
WHERE city = 'Rome' );
и еще один пример:
SELECT *
FROM Customers outer
WHERE EXISTS
( SELECT *
FROM Customers inner
WHERE outer.rating > inner.rating
AND inner.city = 'Rome' );
В общем, эти два запроса будут вести себя одинаково. Но предположим,
что появилось пустое(NULL) значение в столбце rating таблицы Заказчиков:
CNUM CNAME CITY RATING SNUM
2003 Liu SanJose NULL 1002
В варианте с ANY, где оценка Liu выбрана основным запросом, значе-
ние NULL делает предикат неизвестным а строка Liu не выбирается
для вывода. Однако, в варианте с NOT EXISTS когда эта строка выбрана основным запросом, значение NULL используется в предикате под-
запроса, дела его неизвестным в каждом случае. Это означает что под-
запрос не будет производить никаких значений, и EXISTS будет неправилен. Это, естественно, делает оператор NOT EXISTS верным. Следовательно, строка Liu будет выбрана для вывода. Это основное расхождение, в отличие от других типов предикатов, где значение EXISTS независимо от того верно оно или нет - всегда неизвестно.
Все это является аргументом в пользу использования варианта формулировки с ANY.
Мы не считаем что значение NULL является выше чем допустимое значе-
ние. Более того, результат будет тот же, если мы будем проверять для
более низкого значения.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ COUNT ВМЕСТО EXISTS
Подчеркнем, что все формулировки с ANY и ALL могут быть в точности
выполнены с EXISTS, в то врем как наоборот будет неверно. Хотя в этом
случае, также верно и то что EXISTS и NOT EXISTS подзапросы могут
обманывать при выполнении тех же самых подзапросов с COUNT(*)
в предложении SELECT подзапроса. Если больше чем ноль строк выводе
будет подсчитано, это эквивалентно EXISTS; в противном случае это работает также как NOT EXISTS. Следующее является этому примером (вывод
показывается в Рисунке 13.12 ):
SELECT *
FROM Customers outer
WHERE NOT EXISTS
( SELECT *
FROM Customers inner
WHERE outer.rating < = inner.rating
AND inner.city = 'Rome' );
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers outer |
| WHERE NOT EXISTS |
| (SELECT * |
| FROM Customers inner |
| WHERE outer.rating <= inner.rating |
| AND inner.city = 'Rome'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2004 Grass Berlin 300 1002 |
| 2008 Cisneros San Jose 300 1007 |
=============================================
Рисунок 13.12: Использование EXISTS с соотнесенным подзапросом
Это должно также быть выполнено как
SELECT *
FROM Customers outer
WHERE 1 >
( SELECT COUNT (*)
FROM Customers inner
WHERE outer.rating < = inner.rating
AND inner.city = 'Rome' );
Вывод к этому запросу показывается в Рисунке 13.13.
Теперь Вы начинаете понимать сколько способов имеется в SQL. Если
это все кажется несколько путанным на этой стадии, нет причины волноваться. Вы обучаетесь чтобы использовать ту технику которая лучше всего
отвечает вашим требованиям и наиболее понятна для вас.
Начиная с этого места, мы хотим показать Вам большое количество воз-
можностей, что бы вы могли найти ваш собственный стиль.
=============== SQL Execution Log ============
| |
| SELECT * |
| FROM Customers outer |
| WHERE 1 > |
| (SELECT COUNT (*) |
| FROM Customers inner |
| WHERE outer.rating <= inner.rating |
| AND inner.city = 'Rome'); |
| ============================================= |
| cnum cname city rating snum |
| ----- -------- ---- ------ ------ |
| 2004 Grass Berlin 300 1002 |
| 2008 Cisneros San Jose 300 1007 |
=============================================
Рисунок 13.13: Использование COUNT вместо EXISTS
РЕЗЮМЕ
Итак, вы прошли много чего в этой главе. Подзапросы не проста тема,
и мы потратили много врем чтобы показать их разновидности и неоднозначности. То чему Вы теперь научились, вещи достаточно глубокие.
Вы знаете несколько технических решений одной проблемы, и поэтому вы
можете выбрать то которое более подходит вашим целям. Кроме того, вы
поняли, как различные формулировки будет обрабатывать пустые значения
(NULL) и ошибки.
Теперь, когда вы полностью изучили запросы, наиболее важный, и вероятно
наиболее сложный, аспект SQL, объем другого материала будет относительно
прост для понимания.
Мы имеем еще одну главу о запросах, которая покажет вам как объединить
выводы любого числа запросов в единое тело, с помощью формирования
объединения многочисленных запросов используя оператор UNION.
