SQL語句中exists/not exists的用法分析

 作者：Dsw

比如在Northwind數據庫中有一個查詢為

SELECT c.CustomerId,CompanyName FROM Customers c
WHERE EXISTS(
SELECT OrderID FROM Orders o WHERE o.CustomerID=c.CustomerID) 

這里面的EXISTS是如何運作呢？子查詢返回的是OrderId字段，可是外面的查詢要找的是CustomerID和CompanyName字段，這兩個字段肯定不在OrderID里面啊，這是如何匹配的呢？ 
EXISTS用於檢查子查詢是否至少會返回一行數據，該子查詢實際上並不返回任何數據，而是返回值True或False
EXISTS 指定一個子查詢，檢測 行 的存在。
語法： EXISTS subquery
參數： subquery 是一個受限的 SELECT 語句 (不允許有 COMPUTE 子句和 INTO 關鍵字)。
結果類型： Boolean 如果子查詢包含行，則返回 TRUE ，否則返回 FLASE 。

例表A：TableIn	例表B：TableEx

（一）. 在子查詢中使用 NULL 仍然返回結果集

select * from TableIn where exists(select null)
等同於： select * from TableIn

 
（二）. 比較使用 EXISTS 和 IN 的查詢。注意兩個查詢返回相同的結果。

select * from TableIn where exists(select BID from TableEx where BNAME=TableIn.ANAME)
select * from TableIn where ANAME in(select BNAME from TableEx)

（三）. 比較使用 EXISTS 和 = ANY 的查詢。注意兩個查詢返回相同的結果。

select * from TableIn where exists(select BID from TableEx where BNAME=TableIn.ANAME)
select * from TableIn where ANAME=ANY(select BNAME from TableEx)

NOT EXISTS 的作用與 EXISTS 正好相反。如果子查詢沒有返回行，則滿足了 NOT EXISTS 中的 WHERE 子句。
結論：
EXISTS(包括 NOT EXISTS )子句的返回值是一個BOOL值。 EXISTS內部有一個子查詢語句(SELECT ... FROM...)， 我將其稱為EXIST的內查詢語句。其內查詢語句返回一個結果集。 EXISTS子句根據其內查詢語句的結果集空或者非空，返回一個布爾值。
一種通俗的可以理解為：將外查詢表的每一行，代入內查詢作為檢驗，如果內查詢返回的結果取非空值，則EXISTS子句返回TRUE，這一行行可作為外查詢的結果行，否則不能作為結果。
分析器會先看語句的第一個詞，當它發現第一個詞是SELECT關鍵字的時候，它會跳到FROM關鍵字，然后通過FROM關鍵字找到表名並把表裝入內存。接着是找WHERE關鍵字，如果找不到則返回到SELECT找字段解析，如果找到WHERE，則分析其中的條件，完成后再回到SELECT分析字段。最后形成一張我們要的虛表。
WHERE關鍵字后面的是條件表達式。條件表達式計算完成后，會有一個返回值，即非0或0，非0即為真(true)，0即為假(false)。同理WHERE后面的條件也有一個返回值，真或假，來確定接下來執不執行SELECT。
分析器先找到關鍵字SELECT，然后跳到FROM關鍵字將STUDENT表導入內存，並通過指針找到第一條記錄，接着找到WHERE關鍵字計算它的條件表達式，如果為真那么把這條記錄裝到一個虛表當中，指針再指向下一條記錄。如果為假那么指針直接指向下一條記錄，而不進行其它操作。一直檢索完整個表，並把檢索出來的虛擬表返回給用戶。EXISTS是條件表達式的一部分，它也有一個返回值(true或false)。
在插入記錄前，需要檢查這條記錄是否已經存在，只有當記錄不存在時才執行插入操作，可以通過使用 EXISTS 條件句防止插入重復記錄。

INSERT INTO TableIn (ANAME,ASEX) 
SELECT top 1 '張三', '男' FROM TableIn
WHERE not exists (select * from TableIn where TableIn.AID = 7)

EXISTS與IN的使用效率的問題，通常情況下采用exists要比in效率高，因為IN不走索引，但要看實際情況具體使用：

IN適合於外表大而內表小的情況；EXISTS適合於外表小而內表大的情況。

1、Student：

Sno	Sname	Ssex	Sage	Sdept
200215121	李勇	男	20	CS
200215122	劉晨	女	19	CS
200215123	王敏	女	18	MA
200215124	張立	男	19	IS

 

 

 

 

 

 

 

2、Course：

Cno	Cname	Cpno	Ccredit
1	數據庫	5	4
2	數學		2
3	信息系統	1	4
4	操作系統	6	3
5	數據結構	7	4
6	數據處理		2
7	PASCAL語言	6	4

3、SC：

Sno	Cno	Credit
200215121	1	92
200215121	2	85
200215121	3	88
200215122	2	90
200215122	3	80

例1：查詢所有選修了1號課程的學生的姓名。

解法1：利用exists

首先取Student表中的一個元組，然后在SC表中依次找SC.Sno=該元組的Sno，並且對應的Cno='1'，如果存在，則外層查詢的where子句返回為真，則Student表中的該元組可以輸出。然后依次遍歷Student表中的其他元組。

舉個例子：對於在學生表中學號等於2002151121這個元組，在SC表中第一條記錄即符合條件，然后where 子句返回 true，所以該條元組可以輸出。然后依次遍歷。

select Sname
from  Student
where exists
(
      select *
      from SC
      where Sno = Student.Sno AND Cno='1'
);

解法2：利用連接查詢

select Sname
from Student,SC
where Student.Sno=SC.Sno AND SC.Cno='1';

例2：查詢沒有選修1號課程的學生的姓名。

解：

select Sname
from Student
where not exists
(
     select *
     from SC
     where Sno=Student.Sno  AND   Cno='1'
);

例3：查詢選修了全部課程的學生姓名。

select Sname
from Student
where not exists
          (
                 select *
                 from Course
                 where not exists
                           (
                                 select *
                                 from  SC
                                 where Sno=Student.Sno AND
                                            Cno=Course.Cno
                           ) );

查找語義：查詢這樣的學生，沒有一門課程是他不選修的。

查找過程：

首先，選取Student表中的一個元組，然后在依次判斷Course表中的每個元組是否可以輸出，只要有一個課程可以輸出，則最外層查詢的where子句返回為false；而在判斷某個課程是否可以輸出時，則要利用第三層查詢，利用當前的學號和當前的課程號，在SC表中查詢，如果存在，則第二層查詢where子句返回false。至此，每一門課程都不可以輸出時，這個學號對應的元組才可以輸出。表示這個學生選修了全部的課程。

 例4：至少選修了學生200215122選修的全部課程的學生號碼。

select distinct Sno
from SC SCX
where not exists
          (
              select *
              from SC SCY
              where SCY.Sno='2002151122'  AND
                        not exists
                        (
                              select *
                              from SC SCZ
                              where SCZ.Sno=SCX.Sno  AND
                                        SCZ.Cno=SCY.Cno));

查詢語義：不存在這樣的課程y，學生200215122選修了y，而學生x沒選。

查詢過程：先在SCX表中選一條記錄，比方說第一條，然后再看SCY表中，只有SCY表中全部不能輸出，第一層查詢的where子句才返回true，第一條記錄就可以輸出；所以就要一次查看SCY表中的每一個元組，前三個，因為學號首先不滿足=200215122所以必然不能輸出，第四個的話，就要看其AND后面的not exists返回什么值，而這又取決於第三層查詢中是否存在滿足學號等於SCX.Sno且課程號=SCY.Cno的元組，經查看，有 ，則返回false，所以第四個也不能輸出，第五個類似，所以，第一層查詢的not exists返回true。所以第一條記錄可以輸出。