第6章 子查询与集合运算：查询套查询

第6章 · 子查询与集合运算

本章要回答的三个问题：一个查询的结果怎么喂给另一个查询——子查询能落在哪几个位置、各自要求返回什么形状？IN 和 EXISTS 都能判断"在不在集合里"，什么时候该用哪个、NOT IN 为什么会整体翻车？想把两张表的结果上下拼接、或取交集差集，UNION 家族怎么用才不出错？本章解决"一个 SELECT 说不完"的问题。

为什么会有这一章

第 4 章末尾留过一个悬案：AVG(SUM(price)) 这种"聚合的聚合"无法直接写——想算"各分类销售额的平均值"，必须先分组算出每组 SUM，再对这组结果求平均。"对查询的结果再做查询"这个朴素愿望，就是子查询存在的全部理由。更进一步，业务还常问"买过 A 又买过 B 的顾客""价格高于全店平均的书"，这些问题的条件本身就是另一个查询的答案。

子查询是通往高级 SQL 的必经之路，但也是可读性崩塌的开始——嵌套到第四层的查询没人敢改。所以本章在教写法的同时反复预告第 8 章：CTE 是给子查询起名字的脚手架，学完本章你会更懂得它为什么被发明。集合运算（UNION 家族）则从另一个维度扩展查询：JOIN 是横向拼列，UNION 是纵向拼行，一横一纵凑齐了组合结果集的完整工具箱。

读完能解决什么

• 说出子查询的四个落点（SELECT 列、FROM、WHERE、HAVING）对返回形状的要求：标量、单行、单列、多行多列；
• 区分相关子查询与非相关子查询的执行差异，理解为什么前者可能慢一个量级；
• 在 IN 与 EXISTS 之间按"外表大还是子查询结果大"做选型，并解释 NOT IN 遇 NULL 翻车的机制；
• 用 UNION 与 UNION ALL 拼接结果，说出两者在去重与性能上的差别；
• 用 INTERSECT、EXCEPT 表达交集与差集语义（MySQL 下会写等价改写）。

各节怎么分工

先决条件

• 第 3 章 NULL 三值逻辑（NOT IN 陷阱的每一根引线都来自这里）；
• 第 5 章 JOIN 与反连接套路（EXISTS 本质是相关子查询版的反连接思想）。

本章知识点清单

• 能写出标量子查询落在 SELECT 与 WHERE 中的示例，并说明对"恰好一列一行"的形状要求；
• 能把子查询放在 FROM 里当派生表用，并解释必须起别名的原因；
• 能识别相关子查询（内层引用外层列）并描述其逐行执行的机制；
• 能用"聚合的聚合"案例（先分组求和再求平均）写出嵌套子查询；
• 能判断给定两张表的大小关系下 IN 与 EXISTS 谁更合适；
• 能手工推演 NOT IN 子查询含 NULL 时的三值逻辑结果；
• 能写出 UNION 与 UNION ALL 的对比示例并说明排序去重的代价；
• 能把"买过 A 又买过 B"翻译成 INTERSECT 语义。

本章概念全景

子查询教你会写复杂查询，也让你亲身体会复杂查询的痛——这份痛感是第 8 章 CTE 的最佳广告。

往下走到哪

子查询能套，但套三层就该收手了。第 7 章先介绍另一种"不折叠行"的聚合武器——窗口函数，它解决的是子查询解决得很别扭的排名、组内比较问题；第 8 章再给出给复杂查询搭脚手架的正解：CTE 与视图。