SQL中EXISTS的使用

浅见池也

　　网上有一些关于EXISTS 说明的例子,但都说的不是很详细.比如对于著名的供货商数据库,查询:找出供应所有零件的供应商的供应商名,对于这个查询,网上一些关于EXISTS的说明文章都不能讲清楚.
　　我先解释本文所用的数据库例子,'供货商' 数据库,共3个表. 供货商表 S(S#,SNAME), 货物表 P(P#,PNAME), 供货商-货物表 SP(S#,P#).  字段S#,P#分别代表供货商和货物的ID.
　　在C.J.Date的数据库系统导论第八版中文版第147页给出了, EXISTS的比较正规的解释, "EXISTS( SELECT ... FROM ...)取真值,当且仅当 SELECT ... FROM ... 取非空值.在作为相关子查询的例子中,SQL涉及子查询,因此它包含了一范围变量的引用,即隐式范围变量S, 它在外查询中定义."
　　我个人认为,此处所指的外查询定义的隐式范围变量S,  可以用另外一种方法来解释:  将外查询表的每一行,代入内查询作为检验, 如果内查询返回的结果取非空值,则EXISTS子句返回TRUE, 这一行行可作为外查询的结果行, 否则不能作为结果.
　　至此可以明确,EXISTS(包括 NOT EXISTS )子句的返回值是一个BOOL值. EXISTS内部有一个子查询语句(SELECT ... FROM...), 我将其称为EXIST的内查询语句.其内查询语句返回一个结果集. EXISTS子句根据其内查询语句的结果集空或者非空,返回一个布尔值.
　　举一例子说明: 找出供应所有零件的供应商的供应商名
　　

• SELECT DISTINCT S.SNAME
  
• FROM S
  
• WHERE NOT EXISTS
  
•         (SELECT *
  
•          FROM P
  
•          WHERE NOT EXISTS
  
•                  (SELECT *
  
•                   FROM SP
  
•                   WHERE SP.S#=S.S#
  
•                   AND SP.P#=P.P#) );
  

　　

　　假设数据如下:
　　

S
S#
SNAME
1
S1
2
S2
P
P#
PNAME
1
P1
2
P2
SP
S#
P#
1
1
1
2
2
1　　这个查询过程如下:
　　STEP1: 将S表第一行(1,S1) 作为隐式变量V1, 代入第一个NOT EXISTS子句. 由于这个子句嵌套一个NOT EXISTS子句, 再将 P表第一行(1,P1) 作为隐式变量V2, 和V1一起代入第二个NOT EXISTS子句中, 这时第二个NOT EXISTS的内查询子句变成
　　

• SELECT *
  
• FROM SP
  
• WHERE SP.S#=1
  
• AND SP.P#=1
  

　　

　　其返回结果集为
　　S# P#
　　
1 1
　　这个返回结果集非空,注意NOT EXISTS子句返回的是EXISTS子句的非,因此 第二个NOT EXISTS 子句返回FALSE. 因此V2不能加入第一个NOT EXISTS子句的内查询子句返回结果.
　　同理,将P表第二行(2,P2)作为隐式变量V3, 与V1一起代入第二个NOT EXISTS子句中,内查询返回结果集非空(返回 行(1,2) ), 因此V3也不能加入第一个NOT EXISTS子句的内查询返回结果集.
　　至此, 对于隐式变量V1(也就是S的第一行), P表的每一行都已代入第二个NOT EXISTS子句中进行检验,返回结果是一个空集, 因此对于第一个NOT EXISTS子句,其内查询子句返回结果为空.因此,第一个NOT EXISTS子句返回TRUE.因此, V1(1,S1)加入外查询的结果集.
　　STEP 2:    将S表的第二行(2,S2)作为隐式变量 V4, 代入第一个 NOT EXISTS 子句. 将 V4,V2, 一起代入第二个NOT EXISTS子句. 第二个NOT EXISTS子句内查询结果集返回非空(2,1),第二个NOT EXISTS子句返回FALSE.V2 不能加入第一个NOT EXISTS子句的内查询结果集.
　　将V4,V3 一起代入第二个NOT EXISTS子句,  这时第二个NOT EXISTS子句的内查询子句变成:
　　

• SELECT *
  
• FROM SP
  
• WHERE SP.S#=2
  
•     AND SP.P#=2
  

　　

　　在SP表中,并没有S#=2 AND P#=2 的一行,因此,第二个NOT EXISTS子句的内查询子句返回空集,第二个NOT EXISTS子句返回 TRUE. 因此V3, 可以插入第一个NOT EXISTS子查询结果集.
　　至此, 对于隐式变量V4(也就是S的第2行), P表的每一行都已代入第二个NOT EXISTS子句中进行检验.第一个NOT EXISTS子查询语句返回结果集为:
　　P# PNAME
　　
2 P2
　　非空,因此第一个NOT EXISTS子句返回false,V4(2,S2) 不能加入外查询的结果集.
　　至此S表的每一行都代入第一个NOT EXISTS子句中进行检验, 外查询的返回结果是
　　SNAME
　　
S1
　　查询结束.
　　从上述查询过程来可以得知, 第二个NOT EXISTS子句的内查询语句返回的结果集的含义是, 一个供货商能否供应某种货物. 第一个NOT EXISTS的内查询语句返回的结果集的含义是, 某一个供货商不能供应的货物. 而连起来使用,就是用排除法得到"没有不能供应的货物的供货商", 也就是能供应所有货物的供货商.
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