Чи додають підзапроси виразну силу до SQL-запитів?

Чи потрібні SQL підзапити?

Уявіть достатньо узагальнену реалізацію структурованої мови запитів для баз даних відношень. Оскільки структура канонічного оператора SQL SELECTнасправді є досить важливою для цього, щоб мати сенс, я не звертаюсь безпосередньо до реляційної алгебри, але ви могли це обрамлити в цих термінах, зробивши відповідні обмеження форми виразів.

SQL - SELECTзапит , як правило , складається з виступу ( SELECTчастина) деякої кількості JOINоперацій (далі JOINчастина), деяка кількість SELECTION операцій (в SQL, в WHEREпунктах), а потім встановити-навхрест операції ( UNION, EXCEPT, INTERSECTі т.д.), за яким слідує інший SQL- SELECTзапит.

Об'єднані таблиці можуть бути обчисленими результатами виразів; Іншими словами, ми можемо мати таке твердження, як:

SELECT t1.name, t2.address
  FROM table1 AS t1 
  JOIN (SELECT id, address 
          FROM table2 AS t3 
         WHERE t3.id = t1.id) AS t2
 WHERE t1.salary > 50,000;

Ми будемо посилатися на використання обчисленої таблиці як частини SQL-запиту як підзапиту. У наведеному вище прикладі другий (з відступом) SELECT- це запит.

Чи всі запити SQL можуть бути записані таким чином, щоб не використовувати підзапити? Наведений вище приклад може:

SELECT t1.name, t2.address
  FROM table1 AS t1 
  JOIN table2 AS t2
    ON t1.id = t2.id
 WHERE t1.salary > 50,000;

Цей приклад є дещо хибним або тривіальним, але можна уявити випадки, коли для відновлення еквівалентного вираження може знадобитися значно більше зусиль. Іншими словами, чи буває так, що для кожного запиту SQL з підзапитами існує запит q ' без підзапитів, таким, що q і q ' гарантовано дають однакові результати для одних і тих же базових таблиць? Обмежимо запити SQL у такій формі:$q$$q'$$q$$q'$

SELECT <attribute>,
      ...,
      <attribute>
 FROM <a table, not a subquery>
 JOIN <a table, not a subquery>
  ...
 JOIN <a table, not a subquery>
WHERE <condition>
  AND <condition>
  ...
  AND <condition>

UNION
 -or-
EXCEPT
 -or-
<similar>

SELECT ...

І так далі. Я думаю, що лівий і правий зовнішні з'єднання не дуже додають, але якщо я помиляюся, будь ласка, не соромтесь зазначити це ... у будь-якому випадку, вони також є чесною грою. Що стосується заданих операцій, я думаю, що будь-яка з них нормальна ... з'єднання, різниця, симетрична різниця, перетин тощо ... все, що є корисним. Чи є відомі форми, до яких можна зменшити всі запити SQL? Чи усуває будь-який із цих запитів? Або є випадки, коли не існує еквівалентного запиту без підзапитів? Посилання вдячні ... або демонстрація (на підтвердження) того, що вони є або не потрібні, була б фантастичною. Дякую і вибачте, якщо це видатний (або тривіальний) результат, який я болісно не знаю.

Існує деяка термінологічна плутанина; блок запиту в дужках

SELECT t1.name, t2.address
  FROM table1 
  JOIN (SELECT id, address 
          FROM table2 AS t3 
         WHERE t3.id = t1.id) 

називається внутрішнім зором . Підзапит є блок запиту в межах або WHERE або ВИБРАТИ положення, наприклад ,

select deptno from dept
where 3 < (select count(1) from emp 
           where dept.deptno=emp.deptno)

У будь-якому випадку внутрішній вигляд або підзапит можуть бути відменені в "плоский" проект-обмежити-об'єднати. Співвіднесений підзапит з агрегуванням не потребує внутрішніх поглядів з групуванням, який потім перетворюється на плоский запит.

select deptno from dept d
    where 3 < (select avg(sal) from emp e
               where d.deptno=e.deptno)

select d.deptno from dept d, ( 
    select deptno from emp e
    group by deptno
    having avg(sal) > 3
) where d.deptno=e.deptno

select d.deptno from dept d, emp e
where d.deptno=e.deptno 
group by d.deptno
having avg(sal) > 3

Що стосується алгебраїчних правил оптимізації запитів, то, як відомо, реляційна алгебра є аксіоматизованою в реляційну решітку, що спрощує перетворення запитів, як показано тут і там .

Щоб перевести ваше твердження в реляційну алгебру, я думаю, що він запитує:

$\sigma_A(A)\bowtie \sigma_B(B)$$\sigma_A(\sigma_B(A\bowtie B))$

$\sigma$$\bowtie$

Відповідь "Так", і це стандартна оптимізація запитів. Якщо чесно, я не впевнений, як довести це непросимо - це лише властивість вибору та приєднання. Ви можете індуктивно сперечатися додавати скільки завгодно шарів вкладених запитів.

Крім того, ви можете запитати:

$A\bowtie B\bowtie C\bowtie\dots$$(A\bowtie B)\bowtie(C\bowtie D)$

Знову відповідь - так, тому що приєднання асоціативне. Подібні твердження можна зробити і щодо проекції.

Один із помітних типів "підзапиту", який, на мою думку, не можна "вирівняти" - це with. Один із способів переконатися в цьому - зазначити, що якщо у вас є withоператор, то ви можете мати рекурсивну функцію, яку неможливо записати без використання підзапитів.

Отже, підсумовуючи: у конкретному випадку, який ви згадали, ні, SQL не потрібні підзапити, і ви можете це довести індуктивно. Взагалі, однак, є функції, які вимагають підзапитів.

"Чи додають підзапроси виразну силу до SQL-запитів?"

Вони зробили, принаймні до введення EXCEPT мовою SQL.

До введення EXCEPT не було можливості висловити різницю різниці або напіввідмінність у SQL, не вдаючись до підзапитів.

У ці дні всі "типові" примітивні оператори "" реляційної алгебри можуть бути виражені без підзапитів:

NATURAL JOIN можна зробити з допомогою NATURAL JOIN або JOIN ON
UNION можна зробити з допомогою UNION
МІНУС можна зробити через КРІМ
PROJECT / перейменовувати / подовжити можна зробити через в SELECT ,
Обмежити можна зробити з допомогою WHERE
реляційних литералов може бути зроблений через ЗНАЧЕННЯ
транзитивних замикання можуть робити через рекурсивний З