Podzapytania (sub-queries)

Zapytania zagnieżdżone, zwane także podzapytaniami lub sub-query, to zapytania SQL umieszczone wewnątrz innego zapytania SQL. Podzapytanie może być używane w różnych częściach zapytania głównego, takich jak warunek WHERE, klauzula FROM, czy też SELECT. Mają one wpływ na wykonanie zapytania poprzez dostarczenie wyniku, który jest używany jako filtr lub kolumna w głównym zapytaniu.

Zapytania zagnieżdżone możemy wykorzystać do:

1. Filtrowanie wyników: Podzapytania mogą służyć do filtrowania wyników na podstawie wyników innych zapytań. Na przykład, można utworzyć podzapytanie do wybrania klientów, którzy dokonali zakupu w określonym przedziale dat.
2. Zwracanie rezultatów: Podzapytania mogą zwracać pojedynczą wartość, która jest następnie wykorzystywana jako kolumna w głównym zapytaniu. Na przykład, można użyć sub-query do obliczenia sumy wartości w kolumnie i wyświetlenia jej w rezultatach.
3. Uwzględnianie w warunkach logicznych: Podzapytania mogą być wykorzystywane w warunkach logicznych, takich jak IN, NOT IN, aby sprawdzić, czy pewne warunki są spełnione.
4. Zagnieżdżanie zapytań: Podzapytania mogą być zagnieżdżane w innych podzapytaniach, co pozwala na tworzenie bardziej złożonych zapytań.
5. Wybieranie danych: Podzapytania mogą być używane do wybierania danych z innych tabel, które są używane w ramach klauzuli FROM lub JOIN.

Przykładowo, aby zwrócić produkty, które mają cene powyżej średniej ceny wszystkich produktów, możemy wykorzystać podzapytanie do obliczenia średniej wartości wszystkich produktów, a rezultat porównać do zwrócenia głównego zapytania

SELECT Name, ListPrice
FROM SalesLT.Product
WHERE ListPrice > (
    SELECT AVG(ListPrice)
    FROM SalesLT.Product
)

Zwrócenie listy produktów, które nie zostały sprzedane

SELECT [Name]
FROM SalesLT.Product
WHERE ProductID NOT IN (
    SELECT ProductID
    FROM SalesLT.SalesOrderDetail
);

Subqueries mają też zastosowanie w ramach klauzuli SELECT, aby zwrócić wynik z jednego zapytania, które jest używane jako część innego zapytania. W takim przypadku zapytanie zagnieżdżone jest wykonywane dla każdego wiersza zwróconego przez zapytanie zewnętrzne.

Przykładowo, zapytanie wyświetlające liczbę produktów dla każdej kategorii (bez grupowania):

SELECT pc.Name AS Category, (SELECT COUNT(*) FROM SalesLT.Product AS p WHERE p.ProductCategoryID = pc.ProductCategoryID) AS ProductCount
FROM SalesLT.ProductCategory pc

Czy też, zapytanie wyświetlające nazwę kategorii produktu oraz najdroższy produkt w każdej kategorii:

    SELECT pc.Name AS Category, 
           (SELECT TOP 1 Name 
            FROM SalesLT.Product AS p 
            WHERE p.ProductCategoryID = pc.ProductCategoryID 
            ORDER BY ListPrice DESC) AS MostExpensiveProduct
    FROM SalesLT.ProductCategory AS pc

Podzapytania można też zagnieżdżać, co pozwala na bardziej złożone zapytania. Jeżeli w poprzednim przykładzie, chcielibyśmy zwrócić tylko te wiersze, których wartość MostExpensiveProduct nie jest NULL, to nie jesteśmy w stanie tego zrobić po prostu dodając warunek WHERE MostExpensiveProduct IS NOT NULL, ponieważ jest to wartość obliczana w podzapytaniu. Możemy jednak zrobić to w następujący sposób, tworząc zapytanie zagnieżdżone w ramach klauzuli FROM:

SELECT Category, MostExpensiveProduct
FROM (
    SELECT pc.Name AS Category, 
           (SELECT TOP 1 Name 
            FROM SalesLT.Product AS p 
            WHERE p.ProductCategoryID = pc.ProductCategoryID 
            ORDER BY ListPrice DESC) AS MostExpensiveProduct
    FROM SalesLT.ProductCategory AS pc
) AS subquery
WHERE MostExpensiveProduct IS NOT NULL

Zauważ, że korzystając z subquery w ramach klauzuli FROM musimy zawsze nadać alias dla tej subquery. W przeciwnym razie otrzymamy błąd.

Podzapytania możemy też wykorzystać w ramach klauzuli JOIN, co pozwala na bardziej złożone zapytania.

Tutaj podobnie jak w klauzuli FROM, będziemy musieli nadać alias podzapytaniu, aby móc się do niego odwołać w klauzuli JOIN.

W poniższym przykładzie wykorzystamy podzapytanie wyświetlające nazwę kategorii produktu oraz najdroższy produkt w każdej kategorii:

SELECT pc.Name AS Category, p.Name AS MostExpensiveProduct
FROM SalesLT.ProductCategory AS pc
JOIN (
    SELECT ProductCategoryID, MAX(ListPrice) AS MaxPrice
    FROM SalesLT.Product
    GROUP BY ProductCategoryID
) AS subquery ON pc.ProductCategoryID = subquery.ProductCategoryID
JOIN SalesLT.Product AS p ON subquery.ProductCategoryID = p.ProductCategoryID AND subquery.MaxPrice = p.ListPrice;

Wpływ subqueries na wydajność zapytania w bazie danych

Użycie subqueries może wpłynąć na wydajność zapytania, ale nie zawsze jest to regułą. W niektórych przypadkach zagnieżdżone zapytania mogą być wydajne i potrzebne do uzyskania żądanych wyników. Jednakże nieoptymalne użycie zapytań zagnieżdżonych może prowadzić do spowolnienia zapytania. Oto kilka czynników, które mogą wpłynąć na wydajność zapytań z subqueries:

1. Liczba zapytań: Zbyt wiele zagnieżdżonych zapytań może powodować znaczny wzrost liczby operacji odczytu i przetwarzania danych, co może spowodować spowolnienie zapytania.
2. Brak indeksów: Jeśli podzapytania są wykonywane na dużych zbiorach danych, a kolumny używane w warunkach nie są zaindeksowane, może to prowadzić do skanowania całej tabeli, co znacznie spowolni zapytanie.
3. Niewydajne zapytania zagnieżdżone: Nieoptymalnie napisane subqueries mogą być bardziej kosztowne niż efektywne operacje łączenia tabel lub inne metody przetwarzania danych.
4. Złożoność logiczna zapytań: Bardzo złożone logicznie subqueries mogą prowadzić do trudności w optymalizacji przez silnik bazy danych, co może skutkować spowolnieniem zapytania. Podsumowując, użycie subqueries może wpłynąć na wydajność zapytania, ale jest to zależne od wielu czynników. Optymalne projektowanie i optymalizacja zapytań są kluczowe dla zapewnienia jak najlepszej wydajności zapytań zagnieżdżonych.