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神奇的 SQL 之谓词 → 难理解的 EXISTS

时间:2019-11-11 13:14:16 出处:3分时时彩官网_3分时时彩平台哪个好_玩3分时时彩的网站

前言

  开心一刻

帮我要要飞的更高,飞的更高,啊!

谓词

  SQL 中的谓词指的是:返回值是逻辑值的函数。亲戚亲戚朋友知道函数的返回值有机会是数字、字符串机会日期等等,但谓词的返回值完全是逻辑值(TRUE/FALSE/UNKNOW),谓词是五种特殊的函数。关于逻辑值,可无需能查看:神奇的 SQL 之温柔的陷阱 → 三值逻辑 与 NULL !

  SQL 中的谓词有统统,如 =、>、<、<> 等,亲戚亲戚朋友来看看 SQL 具体有哪几个常用的谓词

  比较谓词

    创建表与初始化数据

-- 1、表创建并初始化数据
DROP TABLE IF EXISTS tbl_student;
CREATE TABLE tbl_student (
  id INT(8) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  sno VARCHAR(12) NOT NULL COMMENT '学号',
    name VARCHAR(5) NOT NULL COMMENT '姓名',
    age TINYINT(3) NOT NULL COMMENT '年龄',
  sex TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '性别,1:男,2:女',
  PRIMARY KEY (id)
);
INSERT INTO tbl_student(sno,name,age,sex) VALUES
('201901507001','李小龙',21,1),
('201901507002','王祖贤',16,2),
('2019015011503','林青霞',17,2),
('2019015011504','李嘉欣',15,2),
('201901509005','周润发',20,1),
('201901509006','张国荣',18,1);

DROP TABLE IF EXISTS tbl_student_class;
CREATE TABLE tbl_student_class (
  id int(8) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  sno varchar(12) NOT NULL COMMENT '学号',
  cno varchar(5) NOT NULL COMMENT '班级号',
  cname varchar(20) NOT NULL COMMENT '班级名',
  PRIMARY KEY (`id`)
) COMMENT='学生班级表';
INSERT INTO tbl_student_class VALUES 
('1', '201901507001', '01507', '影视7班'),
('2', '201901507002', '01507', '影视7班'),
('3', '2019015011503', '01508', '影视8班'),
('4', '2019015011504', '01508', '影视8班'),
('5', '201901509005', '01509', '影视9班'),
('6', '201901509006', '01509', '影视9班');

SELECT * FROM tbl_student;
SELECT * FROM tbl_student_class;

    相信亲戚亲戚朋友对 =、>、<、<>(!=)等比较运算符都非常熟悉,它们的正式名称也不比较谓词,使用示累似 下

-- 比较谓词示例
SELECT * FROM tbl_student WHERE name = '王祖贤';
SELECT * FROM tbl_student WHERE age > 18;
SELECT * FROM tbl_student WHERE age < 18;
SELECT * FROM tbl_student WHERE age <> 18;
SELECT * FROM tbl_student WHERE age <= 18;

  LIKE

    当亲戚亲戚朋友想用 SQL 做统统简单的模糊查询时,都有用到 LIKE 谓词,分为 前一致、中一致和后一致,使用示累似 下

-- LIKE谓词
SELECT * FROM tbl_student WHERE name LIKE '李%';         -- 前一致
SELECT * FROM tbl_student WHERE name LIKE '%青%';        -- 中一致
SELECT * FROM tbl_student WHERE name LIKE '青%';        -- 后一致

    机会name字段上建了索引,要能 前一致会利用索引;而中一致、后一致会走全表扫描。

  BETWEEN

    当亲戚亲戚朋友想进行范围查询时,往往会用到 BETWEEN 谓词,示累似 下

-- BETWEEN谓词
SELECT * FROM tbl_student WHERE age BETWEEN 15 AND 22;
SELECT * FROM tbl_student WHERE age NOT BETWEEN 15 AND 22;

    BETWEEN  和它刚刚的第一个多多 AND 组成一个多多范围条件;BETWEEN 会含有临界值 15 和 22

SELECT * FROM tbl_student WHERE age BETWEEN 15 AND 22;
-- 等价于
SELECT * FROM tbl_student WHERE age >= 15 AND age <= 22;

    若我应该 含有临界值,那就需要要能 写了

SELECT * FROM tbl_student WHERE age > 15 AND age < 22;

  IS NULL 和 IS NOT NULL

    NULL 的水深一点,具体可看:神奇的 SQL 之温柔的陷阱 → 三值逻辑 与 NULL !

  IN

    有那我一个多多需求:查询出年龄等于 15、18以及20的学生,亲戚亲戚朋友会用 OR 来查

-- OR
SELECT * FROM tbl_student WHERE age = 15 OR age = 18 OR age = 20;

    用 OR 来查没难题,时会 有统统不足英文,机会选择的对象越多,SQL会变得要能 长,阅读性会要能 差。统统亲戚亲戚朋友可无需能用 IN 来代替

-- IN
SELECT * FROM tbl_student WHERE age IN(15,18,20);

    IN 有五种统统谓词要能 的使用措施:使用子查询作为其参数,五种在平时项目中也是用的非常多的,累似 :查询出影视7班的学生信息

-- IN实现,但不推荐
SELECT * FROM tbl_student 
WHERE sno IN (
    SELECT sno FROM tbl_student_class 
    WHERE cname = '影视7班'
); 

-- 联表查,推荐
SELECT ts.* FROM
tbl_student_class tsc LEFT JOIN tbl_student ts ON tsc.sno = ts.sno
WHERE tsc.cname = '影视7班';

    统统状态下,IN 是可无需能用联表查询来替换的

EXISTS

  EXISTS也是 SQL 谓词,但平时用的越多,都有说适用场景少,也不它不好驾驭,亲戚亲戚朋友用不好它。它用法与统统谓词不一样,时会 不好理解,另外统统状态下亲戚亲戚朋友都用 IN 来替代它了。

  理论篇

    在真正讲解 EXSITS 示例刚刚,亲戚亲戚朋友先来了解下理论知识:实体的阶层 、全称量化与所处量化

    实体的阶层

      SQL 严格区分阶层,要能跨阶层操作。就用亲戚亲戚朋友常用的谓词来举例,同样是谓词,时会 与 = 、BETWEEN 等相比,EXISTS 的用法还是大不相同的。概括来说,区别在于“谓词的参数可无需能取哪几个值”;“x = y”或 “x BETWEEN y ” 等谓词可无需能取的参数是像 “21” 机会 “李小龙” 那我的单一值,亲戚亲戚朋友称之为标量值,而 EXISTS 可无需能取的参数究竟是哪几个呢?从下面这条 SQL 语句来看,EXISTS 的参数不像是单一值

SELECT * FROM tbl_student ts
WHERE EXISTS (
    SELECT * FROM tbl_student_class tsc
    WHERE ts.sno = tsc.sno
);

      亲戚亲戚朋友可无需能看出 EXISTS 的参数是行数据的集合。未必要能 说,是机会无论子查询中选择哪几个样的列,对于 EXISTS 来说都有一样的。在 EXISTS 的子查询里, SELECT 子句的列表可无需能有下面这五种写法。

1. 通配符:SELECT *
2. 常量:SELECT '1'
3. 列名:SELECT tsc.id

      也也不说如下 3 条 SQL 查到的结果是一样的

      用个图来概括下一般的谓词与 EXISTS 的区别

 

      从上图亲戚亲戚朋友知道,EXISTS 的特殊性在于输入值的阶数(输出值和统统谓词一样,都有逻辑值)。谓词逻辑中,根据输入值的阶数对谓词进行分类。= 机会 BETWEEEN 等输入值为一行的谓词叫作“一阶谓词”,而像 EXISTS 那我输入值为行的集合的谓词叫作 “二阶谓词”。关于 “阶” ,有兴趣的可无需能区看我的另一篇博客:神奇的 SQL 之层级 → 为哪几个 GROUP BY 刚刚要能直接引用原表中的列

    全称量化和所处量化

      谓词逻辑含有量词(限量词、数量词)累似 特殊的谓词。亲戚亲戚朋友可无需能用它们来表达统统那我的命题:“所有的 x 都满足条件 P” 机会 “所处(离米 一个多多)满足条件 P 的 x ”,前者称为“全称量词”,后者称为“所处量词”,分别记作 ∀(A的下倒)、∃(E的左倒)。

      SQL 中的 EXISTS 谓词实现了谓词逻辑中的所处量词,然而遗憾的是, SQL 却并要能 实现全称量词。时会 要能 全称量词何必 是不是 SQL 的致命不足英文,机会全称量词和所处量词时会 我定义了一个多多,那我就可无需能被推导出来。具体可无需能参考下面五种等价改写的规则(德·摩根定律)。

∀ x P x = ¬ ∃ x ¬P(所有的 x 都满足条件 P =不所处不满足条件 P 的 x )

∃ x P x = ¬ ∀ x ¬Px(所处 x 满足条件 P =何必 所有的 x 都有满足条件 P)

      时会 在 SQL 中,为了表达全称量化,需要将"所有的行都满足条件P" 那我的命题转添加 "不所处不满足条件 P 的行"

  实践篇

    上端的理论篇,亲戚亲戚朋友看过刚刚机会还是有点晕,亲戚亲戚朋友结合具体的实际案例来看看 EXISTS 的妙用

    查询表中“不”所处的数据

      上端的 tbl_student中的学生都分配到了具体的班级,假设新来了一个多多学生(刘德华、张家辉),亲戚亲戚朋友暂时还未被分配到班级,亲戚亲戚朋友怎么才能 才能 将亲戚亲戚朋友查询出来(查询未被分配到班级的学生信息)。

-- 新来、未被分配到班级的学生
INSERT INTO tbl_student(sno,name,age,sex) VALUES
('201906115010','刘德华',55,1),
('201906115011','张家辉',46,1);

      亲戚亲戚朋友最容易想到的 SQL 肯定是下面这条

-- NOT IN 实现
SELECT * FROM tbl_student WHERE sno NOT IN(SELECT sno FROM tbl_student_class);

      确实用 NOT EXISTS 也是可无需能实现的

-- NOT EXISTS 实现
SELECT * FROM tbl_student ts
WHERE NOT EXISTS (
    SELECT * FROM tbl_student_class tsc WHERE ts.sno = tsc.sno
);

    全称量化 :习惯 “肯定 ⇔ 双重否定” 之间的转换

      EXISTS 谓词来表达全称量化,这是EXISTS 的用法中很具有代表性的一个多多用法。时会 需要亲戚亲戚朋友打破常规思维,习惯从全称量化 “所有的行都××” 到其双重否定 “不××的行一行都有所处” 的转换。

      假设亲戚亲戚朋友有学生成绩表:tbl_student_score

-- 学生成绩表
DROP TABLE IF EXISTS tbl_student_score;
CREATE TABLE tbl_student_score (
  id INT(8) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  sno VARCHAR(12) NOT NULL COMMENT '学号',
    subject VARCHAR(5) NOT NULL COMMENT '课程',
    score TINYINT(3) NOT NULL COMMENT '分数',
  PRIMARY KEY (id)
);
INSERT INTO tbl_student_score(sno,subject,score) VALUES
('201901507001','数学',1150),
('201901507001','语文',150),
('201901507001','物理',150),
('2019015011503','数学',150),
('2019015011503','语文',95),
('201901509006','数学',40),
('201901509006','语文',90),
('201906115011','数学',150);

SELECT * FROM tbl_student_score;

      1、查询出“所有科目分数都有 150 分以上的学生”

        201901507001、2019015011503、201906115011 五种个学生满足条件,亲戚亲戚朋友需要将这 3 个学生查出来,五种 SQL 该怎么才能 才能 写? 亲戚亲戚朋友需要转换下命题,将查询条件“所有科目分数都有 150 分以上” 转添加它的双重否定 “要能 一个多多科目分数不满 150 分”,时会 用 NOT EXISTS 来表示转换后的命题

-- 要能

一个多多科目分数不满 150 分
SELECT DISTINCT sno
FROM tbl_student_score tss1
WHERE NOT EXISTS -- 不所处满足以下条件的行
(    SELECT * FROM tbl_student_score tss2
    WHERE tss2.sno = tss1.sno
    AND tss2.score < 150    -- 分数不满150 分的科目
);

      2、查询出“数学分数在 150 分以上(含有150)且语文分数在 150 分以上(含有)的学生”

        结果应该是学号分别为 201901507001、2019015011503 的学生。像那我的需求,亲戚亲戚朋友在实际业务中应该会一个多多劲遇到,时会 乍一看机会会确实不太像是全称量化的条件。机会改成下面那我的说法,机会亲戚亲戚朋友一下子就能明白它是全称量化的命题了。

"某个学生的所有行数据中,机会科目是数学,则分数在 150 分以上;机会科目是语文,则分数在 150 分以上。"

        亲戚亲戚朋友再转添加它双重否定:某个学生的所有行数据中,机会科目是数学,则分数不低于 150;机会科目是语文,则分数不低于 150 ;亲戚亲戚朋友可无需能按照如下顺序写出亲戚亲戚朋友我应该 的 SQL

-- 1、CASE 表达式,肯定
CASE WHEN subject = '数学' AND score >= 150 THEN 1
        WHEN subject = '语文' AND score >= 150 THEN 1
        ELSE 0 
END;

-- 2、CASE 表达式,单重否定(添加 NOT EXISTS才算双重)
CASE WHEN subject = '数学' AND score < 150 THEN 1
        WHEN subject = '语文' AND score < 150 THEN 1
    ELSE 0 
END;

-- 3、结果含有了 201906115011 的 SQL 
SELECT DISTINCT sno
FROM tbl_student_score tss1
WHERE subject IN ('数学', '语文')
AND NOT EXISTS
(
    SELECT *FROM tbl_student_score tss2
    WHERE tss2.sno = tss1.sno
    AND 1 = CASE WHEN subject = '数学' AND score < 150 THEN 1
                        WHEN subject = '语文' AND score < 150 THEN 1
                        ELSE 0 
                    END
);

-- 4、201906115011 要能

语文成绩,剔除掉
SELECT sno
FROM tbl_student_score tss1
WHERE subject IN ('数学', '语文')
AND NOT EXISTS
(
    SELECT * FROM tbl_student_score tss2
    WHERE tss2.sno = tss1.sno
    AND 1 = CASE WHEN subject = '数学' AND score < 150 THEN 1
                        WHEN subject = '语文' AND score < 150 THEN 1
                        ELSE 0 
                        END
)
GROUP BY sno
HAVING COUNT(*) = 2; -- 需要两门科目都有分数

    关于 EXISTS 的案例有统统,这里就不再举例了,有兴趣的小伙伴可无需能看看:SQL 中的 EXISTS 到底做了哪几个?

    机会亲戚亲戚朋友想掌握 EXISTS,希望亲戚亲戚朋友多看看 EXISTS 的案例,看过了你就会发现其中的通性:哪几个场景适合用 EXISTS。

总结

  1、SQL 中的谓词分五种:一阶谓词和二阶谓词(EXISTS),区别主要在于接收的参数不同,一阶谓词接收的是 行,而二阶谓词接收的是 行的集合;

  2、SQL 中要能 与全称量词相当的谓词,可无需能使用 NOT EXISTS 代替;

  3、EXISTS 未必难用(都有不好用,也不无需用),主也不全称量词的命题转换(肯定 ⇔ 双重否定)比较难(楼主也懵!)。实际工作中往往会舍弃 EXISTS,寻找它的替代措施,机会是 SQL 的替代,也机会是业务方面的转换,统统说,EXISTS 掌握不了没关系,当然,能掌握那是最好了;

参考

  《SQL基础教程》

  《SQL进阶教程》

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