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读SQL进阶教程笔记07_EXISTS谓词

来源：博客园


【资料图】

1.特点

1.1.将多行数据作为整体来表达高级的条件

1.2.使用关联子查询时性能仍然非常好

1.3.EXISTS的参数不像是单一值

1.3.1.参数是行数据的集合

2.什么是谓词

2.1.一种特殊的函数，返回值是真值

2.2.返回值都是true、false或者unknown

2.2.1.一般的谓词逻辑里没有unknown

2.2.2.SQL采用的是三值逻辑，因此具有三种真值

2.3.谓词逻辑提供谓词是为了判断命题（可以理解成陈述句）的真假

2.3.1.为命题分析提供了函数式的方法

2.4.只有能让WHERE子句的返回值为真的命题，才能从表（命题的集合）中查询到

3.谓词的阶

3.1.阶（order）是用来区分集合或谓词的阶数的概念

3.2.一阶谓词

3.2.1.=或者BETWEEEN等输入值为一行的谓词

3.3.二阶谓词

3.3.1.EXISTS这样输入值为行的集合的谓词

3.3.2.谓词也是函数的一种，因此我们也可以说EXISTS是高阶函数

3.4.三阶谓词

3.4.1.输入值为“集合的集合”的谓词

3.5.四阶谓词

3.5.1.输入值为“集合的集合的集合”的谓词

3.6.SQL里并不会出现三阶以上的情况

4.SELECT子句的列表

4.1.通配符：SELECT ＊

4.2.常量：SELECT ‘这里的内容任意’

4.3.列名：SELECT col

5.全称量化和存在量化

5.1.形式语言没必要同时显式地支持EXISTS和FORALL两者

5.1.1.因为全称量词和存在量词只要定义了一个，另一个就可以被推导出来

5.1.2.∀ xPx = ¬ ∃ x¬P

5.1.3.所有的x都满足条件P＝不存在不满足条件P的x

5.1.4.∃ xPx = ¬ ∀ x¬Px

5.1.5.存在x满足条件P＝并非所有的x都不满足条件P

5.2.SQL支持EXISTS，不支持FORALL

5.2.1.SQL中没有与全称量词相当的谓词，可以使用NOT EXISTS代替

5.3.全称量词

5.3.1.所有的x都满足条件P

5.4.存在量词

5.4.1.存在（至少一个）满足条件P的x

6.查询表中“不”存在的数据

6.1.示例

6.1.1.

6.1.1.1.

SELECT DISTINCT M1.meeting, M2.person      FROM Meetings M1 CROSS JOIN Meetings M2;

6.1.1.2.所有人都参加了全部会议时

6.1.1.3.--求出缺席者的SQL语句(1)：存在量化的应用

SELECT DISTINCT M1.meeting, M2.person FROM Meetings M1 CROSS JOIN Meetings M2 WHERE NOT EXISTS (SELECT ＊ FROM Meetings M3 WHERE M1.meeting = M3.meeting AND M2.person = M3.person);
6.1.1.3.1.----求出缺席者的SQL语句(2)：使用差集运算
SELECT M1.meeting, M2.person FROM Meetings M1, Meetings M2 EXCEPT SELECT meeting, person FROM Meetings;
6.1.1.3.2.NOT EXISTS直接具备了差集运算的功能

7.“肯定⇔双重否定”之间的转换

7.1.示例

7.1.1.

7.1.2.所有科目分数都在50分以上

7.1.2.1.没有一个科目分数不满50分

7.1.3.

SELECT DISTINCT student_id      FROM TestScores TS1     WHERE NOT EXISTS                --不存在满足以下条件的行            (SELECT ＊              FROM TestScores TS2              WHERE TS2.student_id = TS1.student_id                AND TS2.score ＜ 50);    --分数不满50分的科目

7.1.4.某个学生的所有行数据中，如果科目是数学，则分数在80分以上；如果科目是语文，则分数在50分以上。

7.1.4.1.

SELECT DISTINCT student_id      FROM TestScores TS1     WHERE subject IN (’数学’, ’语文’)      AND NOT EXISTS            (SELECT ＊              FROM TestScores TS2              WHERE TS2.student_id = TS1.student_id                AND 1 = CASE WHEN subject =’数学’AND score ＜ 80 THEN 1                            WHEN subject =’语文’AND score ＜ 50 THEN 1                            ELSE 0 END);
7.1.4.1.1.
SELECT student_id      FROM TestScores TS1     WHERE subject IN (’数学’, ’语文’)      AND NOT EXISTS            (SELECT ＊              FROM TestScores TS2              WHERE TS2.student_id = TS1.student_id                AND 1 = CASE WHEN subject =’数学’AND score ＜ 80 THEN 1                            WHEN subject =’语文’AND score ＜ 50 THEN 1                            ELSE 0 END)     GROUP BY student_id    HAVING COUNT(＊) = 2;   --必须两门科目都有分数
7.1.4.1.2.EXISTS和HAVING有一个地方很像，即都是以集合而不是个体为单位来操作数据

8.集合VS谓词

8.1.示例

8.1.1.

8.1.2.查询出哪些项目已经完成到了工程1

8.1.2.1.--查询完成到了工程1的项目：面向集合的解法

SELECT project_id FROM Projects GROUP BY project_id HAVING COUNT(＊) = SUM(CASE WHEN step_nbr ＜= 1 AND status =’完成’THEN 1 WHEN step_nbr ＞ 1 AND status =’等待’THEN 1 ELSE 0 END);
8.1.2.1.1.--查询完成到了工程1的项目：谓词逻辑的解法
SELECT ＊ FROM Projects P1 WHERE NOT EXISTS (SELECT status FROM Projects P2 WHERE P1.project_id = P2. project_id --以项目为单位进行条件判断 AND status ＜＞ CASE WHEN step_nbr ＜= 1 --使用双重否定来表达全称量化命题 THEN ’完成’ ELSE ’等待’ END);
8.1.2.1.1.1.性能好。只要有一行满足条件，查询就会终止
8.1.2.1.1.2.结果里能包含的信息量更大

9.对列进行量化

9.1.示例：：查询全是1的行

9.1.1.--“列方向”的全称量化：不优雅的解答

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE col1 = 1 AND col2 = 1 · · · AND col10 = 1;

9.1.1.1.--“列方向”的全称量化：优雅的解答

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE 1 = ALL (col1, col2, col3, col4, col5, col6, col7, col8, col9, col10);

9.2.示例：至少有一个9

9.2.1.--列方向的存在量化(1)

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE 9 = ANY (col1, col2, col3, col4, col5, col6, col7, col8, col9, col10);

9.2.1.1.--列方向的存在量化(2)

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE 9 IN (col1, col2, col3, col4, col5, col6, col7, col8, col9, col10);
9.2.1.1.1.这种写法也是被允许的
9.2.1.1.2.如果左边不是具体值而是NULL，这种写法就不行了

9.2.2.--查询全是NULL的行：错误的解法

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE NULL = ALL (col1, col2, col3, col4, col5, col6, col7, col8, col9, col10);

9.2.2.1.--查询全是NULL的行：正确的解法

SELECT ＊ FROM ArrayTbl WHERE COALESCE(col1, col2, col3, col4, col5, col6, col7, col8, col9, col10) IS NULL;

10.C.J. Date曾经这样调侃过：数据库这种叫法有点名不副实，它存储的与其说是数据，还不如说是命题

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