嵌套查询

1. 概述

嵌套查询又被称为子查询，是指一个查询语句内部包含另一个或多个查询语句。嵌套查询由内层查询和外层查询组成。

2. 嵌套查询分类

嵌套查询可以按照以下两种依据进行分类：按是否引用外层查询分类、按结果集行列数分类。

按是否引用外层查询分类：

按照结果集行列数分类：

3. 功能定义

所有内层查询都需要用圆括号（）隔离，即以形如（subquery）的形式使用。
非关联子查询在内层查询中不支持引用外层查询中的列，若引用则会报错：
Msg: org.apache.iotdb.jdbc.IoTDBSQLException： 701: Given correlated subquery is not supported

3.1 非关联标量子查询

标量子查询返回的结果是一个标量值，可以用于替换表达式 expression 中的操作数。

语法

primaryExpression
    : literalExpression                                                   #Literal
    | dateExpression #dateTimeExpression                                  #dateTimeExpression
    | '(' expression (',' expression)+ ')'                                #rowConstructor
    | ROW '(' expression (',' expression)* ')'                            #rowConstructor
    | qualifiedName '(' (label=identifier '.')? ASTERISK ')'              #functionCall
    | qualifiedName '(' (setQuantifier? expression (',' expression)*)?')' #functionCall
    | '(' query ')'                                                       #subqueryExpression

说明

标量子查询可以作为任意表达式（expression）的操作数，前提是这些输入参数在定义中未被强制规定为常量。

以下是一些不能使用标量子查询作为参数的例子：

date_bin(interval,source,origin) 的第一、三个参数。
date_bin_gapfill(interval,source,origin) 的第一、三个参数。
- interval ：时间间隔
- origin：起始时间戳
Fill 参数
- fill previous
- fill linear
- fill constant

3.2 非关联列子查询

3.2.1 非关联 InPredicate

InPredicate 是一个 predicate，其返回值是一列 boolean 值。

语法

predicate[ParserRuleContext value]
    : comparisonOperator right=valueExpression                           #comparison
    | comparisonOperator comparisonQuantifier '(' query ')'              #quantifiedComparison
    | NOT? BETWEEN lower=valueExpression AND upper=valueExpression       #between
    | NOT? IN '(' expression (',' expression)* ')'                       #inList
    | NOT? IN '(' query ')'                                              #inSubquery
    | NOT? LIKE pattern=valueExpression (ESCAPE escape=valueExpression)? #like
    | IS NOT? NULL                                                       #nullPredicate
    | IS NOT? DISTINCT FROM right=valueExpression                        #distinctFrom
    ;

说明

使用形式：X [NOT] IN (subquery)

X 是一个表达式（expression）。
NOT 为可选，表示取反。
subquery 返回一个一列多行的结果集 Result。
对于 WHERE X IN (subquery)，对于每一行 X 的结果，如果 X 在 Result 中，则 SELECT 中选取的当前行保留。

3.2.2 非关联 Quantified Comparison

Quantified Comparison 允许将一个值与一组值进行比较，通常由以下部分组成：

比较运算符：<， >， =， <=， >=， !=
比较量词：
1. ALL：所有元素
2. ANY 或 SOME：任意一个元素（ANY 和 SOME 是等价的）
子查询：返回一个值的集合，用于与主查询中的值进行比较

语法

predicate[ParserRuleContext value]
    : comparisonOperator right=valueExpression                           #comparison
    | comparisonOperator comparisonQuantifier '(' query ')'              #quantifiedComparison
    | NOT? BETWEEN lower=valueExpression AND upper=valueExpression       #between
    | NOT? IN '(' expression (',' expression)* ')'                       #inList
    | NOT? IN '(' query ')'                                              #inSubquery
    | NOT? LIKE pattern=valueExpression (ESCAPE escape=valueExpression)? #like
    | IS NOT? NULL                                                       #nullPredicate
    | IS NOT? DISTINCT FROM right=valueExpression                        #distinctFrom
    ;
comparisonQuantifier
    : ALL | SOME | ANY
    ;

说明

使用形式：expression operator ALL/ANY/SOME (subquery)

ALL：主查询中的 expression 与子查询返回的每一个值进行比较，所有比较都必须为 True，结果才为 True。
ANY/SOME：主查询中的 expression 与子查询返回的每一个值进行比较，任意一个比较为 True，结果就是 True。

4. 使用示例

4.1 示例数据

s1， s2， s3， s4 分别为 INT， LONG， FLOAT， DOUBLE 类型

Table1:

// table1 全部数据
IoTDB> select * from table1;
+-----------------------------+--------+--------+--------+---------+------+----------------+----+-----+----+----+-----+--------------------------------+--------------------------------+------------+-----------------------------+----------+
|                         time|province|    city|  region|device_id| color|            type|  s1|   s2|  s3|  s4|   s5|                              s6|                              s7|          s8|                           s9|       s10|
+-----------------------------+--------+--------+--------+---------+------+----------------+----+-----+----+----+-----+--------------------------------+--------------------------------+------------+-----------------------------+----------+
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d05|   red|               A|  30| null|30.0|null| null|    shanghai_pudong_red_A_d05_30|                            null|0xcafebabe30|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:35.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d05|   red|               A|null|35000|35.0|35.0| null|    shanghai_pudong_red_A_d05_35|    shanghai_pudong_red_A_d05_35|        null|2024-09-24T14:15:35.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d05|   red|               A|  40| null|40.0|null| true|                            null|    shanghai_pudong_red_A_d05_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d05|   red|               A|null|50000|null|null|false|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d05|   red|               A|  55| null|null|55.0| null|                            null|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:31.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d07|yellow|               A|null|31000|null|null| null|                            null|                            null|0xcafebabe31|2024-09-24T14:15:31.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d07|yellow|               A|  36| null|null|36.0| null|                            null| shanghai_pudong_yellow_A_d07_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d07|yellow|               A|  41| null|41.0|null|false| shanghai_pudong_yellow_A_d07_41|                            null|0xcafebabe41|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d07|yellow|               A|null|46000|null|46.0| null|                            null| shanghai_pudong_yellow_A_d07_46|        null|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d07|yellow|               A|null| null|51.0|null| null| shanghai_pudong_yellow_A_d07_51|                            null|        null|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:13:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d01|   red|               A|  30|   30|30.0|30.0| true|   shanghai_huangpu_red_A_d01_30|   shanghai_huangpu_red_A_d01_30|0xcafebabe30|2024-09-24T14:13:00.000+08:00|2024-09-23|
|2024-09-24T14:14:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d01|   red|               A|  40|   40|40.0|40.0|false|   shanghai_huangpu_red_A_d01_40|   shanghai_huangpu_red_A_d01_40|0xcafebabe40|2024-09-24T14:14:00.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d01|   red|               A|  50|   50|50.0|50.0| true|   shanghai_huangpu_red_A_d01_50|   shanghai_huangpu_red_A_d01_50|0xcafebabe50|2024-09-24T14:15:00.000+08:00|2024-09-25|
|2024-09-24T14:16:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d01|   red|               A|  60|   60|60.0|60.0|false|   shanghai_huangpu_red_A_d01_60|   shanghai_huangpu_red_A_d01_60|0xcafebabe60|2024-09-24T14:16:00.000+08:00|2024-09-26|
|2024-09-24T14:17:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d01|   red|               A|  70|   70|70.0|70.0| true|   shanghai_huangpu_red_A_d01_70|   shanghai_huangpu_red_A_d01_70|0xcafebabe70|2024-09-24T14:17:00.000+08:00|2024-09-27|
|2024-09-24T14:15:31.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d03|yellow|               A|null|31000|null|null| null|                            null|                            null|0xcafebabe31|2024-09-24T14:15:31.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d03|yellow|               A|  36| null|null|36.0| null|                            null|shanghai_huangpu_yellow_A_d03_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d03|yellow|               A|  41| null|41.0|null|false|shanghai_huangpu_yellow_A_d03_41|                            null|0xcafebabe41|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d03|yellow|               A|null|46000|null|46.0| null|                            null|shanghai_huangpu_yellow_A_d03_46|        null|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d03|yellow|               A|null| null|51.0|null| null|shanghai_huangpu_yellow_A_d03_51|                            null|        null|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:31.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d11|yellow|               A|null|31000|null|null| null|                            null|                            null|0xcafebabe31|2024-09-24T14:15:31.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d11|yellow|               A|  36| null|null|36.0| null|                            null|beijing_chaoyang_yellow_A_d11_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:41.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d11|yellow|               A|  41| null|41.0|null|false|beijing_chaoyang_yellow_A_d11_41|                            null|0xcafebabe41|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:46.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d11|yellow|               A|null|46000|null|46.0| null|                            null|beijing_chaoyang_yellow_A_d11_46|        null|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:51.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d11|yellow|               A|null| null|51.0|null| null|beijing_chaoyang_yellow_A_d11_51|                            null|        null|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d09|   red|               A|  30| null|30.0|null| null|   beijing_chaoyang_red_A_d09_30|                            null|0xcafebabe30|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:35.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d09|   red|               A|null|35000|35.0|35.0| null|   beijing_chaoyang_red_A_d09_35|   beijing_chaoyang_red_A_d09_35|        null|2024-09-24T14:15:35.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d09|   red|               A|  40| null|40.0|null| true|                            null|   beijing_chaoyang_red_A_d09_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:50.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d09|   red|               A|null|50000|null|null|false|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d09|   red|               A|  55| null|null|55.0| null|                            null|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d13|   red|               A|  30| null|30.0|null| null|    beijing_haidian_red_A_d13_30|                            null|0xcafebabe30|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:35.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d13|   red|               A|null|35000|35.0|35.0| null|    beijing_haidian_red_A_d13_35|    beijing_haidian_red_A_d13_35|        null|2024-09-24T14:15:35.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d13|   red|               A|  40| null|40.0|null| true|                            null|    beijing_haidian_red_A_d13_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:50.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d13|   red|               A|null|50000|null|null|false|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|2024-09-24|
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|2024-09-24T14:15:41.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d15|yellow|               A|  41| null|41.0|null|false| beijing_haidian_yellow_A_d15_41|                            null|0xcafebabe41|2024-09-24T14:15:41.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:46.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d15|yellow|               A|null|46000|null|46.0| null|                            null| beijing_haidian_yellow_A_d15_46|        null|2024-09-24T14:15:46.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:51.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d15|yellow|               A|null| null|51.0|null| null| beijing_haidian_yellow_A_d15_51|                            null|        null|2024-09-24T14:15:51.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d06|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  36| null|null|null| true|    shanghai_pudong_red_B_d06_36|    shanghai_pudong_red_B_d06_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d06|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  40| null|null|40.0| null|                            null|    shanghai_pudong_red_B_d06_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|2024-09-24|
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|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d08|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null| null|30.0|null| true|                            null| shanghai_pudong_yellow_B_d08_30|        null|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d08|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|40000|null|null| null|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|shanghai|shanghai|  pudong|      d08|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|  55| null|null|55.0| null| shanghai_pudong_yellow_B_d08_55|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d02|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  36| null|null|null| true|   shanghai_huangpu_red_B_d02_36|   shanghai_huangpu_red_B_d02_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|      null|
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|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d04|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null| null|30.0|null| true|                            null|shanghai_huangpu_yellow_B_d04_30|        null|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d04|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|40000|null|null| null|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|shanghai|shanghai| huangpu|      d04|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|  55| null|null|55.0| null|shanghai_huangpu_yellow_B_d04_55|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d10|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  36| null|null|null| true|   beijing_chaoyang_red_B_d10_36|   beijing_chaoyang_red_B_d10_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d10|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  40| null|null|40.0| null|                            null|   beijing_chaoyang_red_B_d10_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:50.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d10|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|50000|null|null| null|                            null|   beijing_chaoyang_red_B_d10_50|0xcafebabe50|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d12|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null| null|30.0|null| true|                            null|beijing_chaoyang_yellow_B_d12_30|        null|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d12|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|40000|null|null| null|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00| beijing| beijing|chaoyang|      d12|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|  55| null|null|55.0| null|beijing_chaoyang_yellow_B_d12_55|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:36.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d14|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  36| null|null|null| true|    beijing_haidian_red_B_d14_36|    beijing_haidian_red_B_d14_36|        null|2024-09-24T14:15:36.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d14|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|  40| null|null|40.0| null|                            null|    beijing_haidian_red_B_d14_40|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:50.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d14|   red|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|50000|null|null| null|                            null|    beijing_haidian_red_B_d14_50|0xcafebabe50|2024-09-24T14:15:50.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:30.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d16|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null| null|30.0|null| true|                            null| beijing_haidian_yellow_B_d16_30|        null|2024-09-24T14:15:30.000+08:00|2024-09-24|
|2024-09-24T14:15:40.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d16|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|null|40000|null|null| null|                            null|                            null|        null|2024-09-24T14:15:40.000+08:00|      null|
|2024-09-24T14:15:55.000+08:00| beijing| beijing| haidian|      d16|yellow|BBBBBBBBBBBBBBBB|  55| null|null|55.0| null| beijing_haidian_yellow_B_d16_55|                            null|0xcafebabe55|2024-09-24T14:15:55.000+08:00|      null|
+-----------------------------+--------+--------+--------+---------+------+----------------+----+-----+----+----+-----+--------------------------------+--------------------------------+------------+-----------------------------+----------+
Total line number = 64

Table2:

IoTDB> select * from table2
+-----------------------------+---------+----+----+----+----+-----+-----+-------+------------+-----------------------------+----------+
|                         time|device_id|  s1|  s2|  s3|  s4|   s5|   s6|     s7|          s8|                           s9|       s10|
+-----------------------------+---------+----+----+----+----+-----+-----+-------+------------+-----------------------------+----------+
|1970-01-01T08:00:00.001+08:00|       d1|   1|  11| 1.1|11.1| true|text1|string1|0xcafebabe01|1970-01-01T08:00:00.001+08:00|2024-10-01|
|1970-01-01T08:00:00.002+08:00|       d1|   2|  22| 2.2|22.2|false| null|   null|        null|                         null|      null|
|1970-01-01T08:00:00.003+08:00|       d1|null|null|null|null| null|text3|string3|0xcafebabe03|1970-01-01T08:00:00.003+08:00|2024-10-03|
|1970-01-01T08:00:00.004+08:00|       d1|null|null|null|null| null|text4|string4|0xcafebabe04|1970-01-01T08:00:00.004+08:00|2024-10-04|
|1970-01-01T08:00:00.005+08:00|       d1|   5|  55| 5.5|55.5|false| null|   null|        null|                         null|      null|
+-----------------------------+---------+----+----+----+----+-----+-----+-------+------------+-----------------------------+----------+
Total line number = 5

Table3: 包含 null 值

IoTDB> select device_id, s1 from table3;
+---------+----+
|device_id|  s1|
+---------+----+
|   d_null|  30|
|   d_null|null|
|      d01|  30|
|      d01|  40|
+---------+----+
Total line number = 4

From 子句中子查询使用示例可参考FROM & JOIN 子句，下文中主要介绍 Where、Having、Select 子句中的使用示例。

4.2 非关联标量子查询

Where 子句

从 table1 中找出设备编号为d01的所有记录中，数值 s1 大于或等于该设备 s1 数值平均值的记录。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 FROM table1 
         WHERE device_id = 'd01' 
         and s1 >= (SELECT avg(s1) from table1 WHERE device_id = 'd01');

结果：

+--+
|s1|
+--+
|50|
|60|
|70|
+--+
Total line number = 3

Having 子句

统计 table1 中按设备编号（device_id）分组，每个设备编号的记录数，找出记录数不少于 table2 中设备d1记录数的所有设备及其记录数。

SQL:

IoTDB> SELECT device_id, count(*) 
         from table1 group by device_id 
         having count(*) >= (SELECT count(*) from table2 where device_id = 'd1');

结果：

+---------+-----+
|device_id|_col1|
+---------+-----+
|      d01|    5|
|      d03|    5|
|      d05|    5|
|      d07|    5|
|      d09|    5|
|      d11|    5|
|      d13|    5|
|      d15|    5|
+---------+-----+
Total line number = 8

Select 子句

从 table1 中选择设备编号为d01的所有记录，把每个记录的 s1 字段值与子查询得到的结果（即同一设备编号下 s2 字段的最大值）相加，返回计算后的新字段值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 + 
          (SELECT max(s2) from table1 where device_id = 'd01') 
          from table1 where device_id = 'd01';

结果：

+-----+
|_col0|
+-----+
|  100|
|  110|
|  120|
|  130|
|  140|
+-----+
Total line number = 5

特殊情况

如果非聚合子查询返回的结果集刚好只有一行，也可以认为是标量子查询：

// 子查询返回的值为 1，结果集为空集
IoTDB> SELECT s1 FROM table1 
         WHERE device_id = 'd01' and 
         s1 = (SELECT s1 FROM table2 limit 1);

如果返回的值不止一行，则会报错

在 SELECT 子句中作为单独的一列时，可以认为和 select 一个常量列等价，结果集形式为标量子查询结果重复 X 次，X 等于外层查询的结果集行数。

SQL:

// 外层查询为 SELECT xx from table1 where device_id = 'd01'，
// 而 SELECT count(*) from table1 where device_id = 'd01' 的结果是5，即结果集有五行

IoTDB> SELECT 
         (SELECT max(s1) from table1 where device_id = 'd01') 
         from table1 where device_id = 'd01';

结果：

+-----+
|_col0|
+-----+
|   70|
|   70|
|   70|
|   70|
|   70|
+-----+
Total line number = 5

4.3 非关联列子查询

4.3.1 非关联 InPredicate

Where 子句

从table1中找出设备编号为d01，并且其s1值也出现在table3中相同设备编号d01的记录里的所有s1值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 FROM table1 
         WHERE device_id = 'd01' and 
         s1 in (SELECT s1 from table3 WHERE device_id = 'd01');

结果：

+--+
|s1|
+--+
|30|
|40|
+--+
Total line number = 2

Having 子句

从table1表中按device_id（设备编号）分组，计算每个设备编号的记录数，找出分组记录数加上 25 后，其结果值出现在table3表中设备编号为‘d01’的s1字段值中的所有设备编号及其对应的记录数。

SQL:

IoTDB> SELECT device_id, count(*) from table1 
             group by device_id 
             having count(*) + 25 
             in (SELECT cast(s1 as INT64) from table3 where device_id = 'd01');

结果：

+---------+-----+
|device_id|_col1|
+---------+-----+
|      d01|    5|
|      d03|    5|
|      d05|    5|
|      d07|    5|
|      d09|    5|
|      d11|    5|
|      d13|    5|
|      d15|    5|
+---------+-----+
Total line number = 8

Select 子句

从table1中选择设备编号为d01的记录，检查这些记录的s1字段值是否存在于table3中相同设备编号d01的s1字段值中。

SQL:

IoTDB> SELECT 
          s1 in (SELECT s1 from table3 WHERE device_id = 'd01') 
          from table1 where device_id = 'd01';

结果：

+-----+
|_col0|
+-----+
| true|
| true|
|false|
|false|
|false|
+-----+
Total line number = 5

特殊情况

在 select 子句中使用 InPredicate 时（select x [not] in （subquery） from table），结果规则总结为：

当前行 x 为 null，结果行为 null
当前行 x 不为 null
- 无 NOT
  - x 在 subquery 结果集中则当前行结果为 True
  - x 不在 subquery 结果集中
    - 如果 subquery 结果集包含 null，则当前行结果为 null，否则为 False
- 有 NOT
  - x 在 subquery 结果集中则当前行结果为 False
  - x 不在 subquery 结果集中
    - 如果 subquery 结果集包含 null，则当前行结果为 null，否则为 True

示例 1：X 结果集包含 null

IoTDB> select s1 from table3;
+----+
|  s1|
+----+
|  30|
|null|
|  30|
|  40|
+----+
Total line number = 4

IoTDB> select s1 from table3 where s1 in (select s1 from table3);
+--+
|s1|
+--+
|30|
|30|
|40|
+--+
Total line number = 3

示例 2：在 select 子句里面使用，对应的行的结果是 null

IoTDB> select device_id, s1 in (select s1 from table1 where device_id = 'd01'), s1 from table3 ;
+---------+-----+----+
|device_id|_col1|  s1|
+---------+-----+----+
|   d_null| true|  30|
|      d01| true|  30|
|      d01| true|  40|
|   d_null| null|null|
+---------+-----+----+

示例 3：子查询结果集包含 null

IoTDB> select s1 from table1 where device_id = 'd02'
+----+
|  s1|
+----+
|  36|
|  40|
|null|
+----+
Total line number = 3

IoTDB> select s1 from table3;
+----+
|  s1|
+----+
|  30|
|null|
|  30|
|  40|
+----+
Total line number = 4

示例 4：在 where 子句中使用，即 where s1 in （subquery），结果集只包含 40 一行

IoTDB> select s1 from table1 where device_id = 'd02' and s1 in (select s1 from table3);
+--+
|s1|
+--+
|40|
+--+
Total line number = 1

示例 5：在 select 子句中使用，s1 的结果集为（36， 40， null），subquery 的结果集为（30， 40， null），由于 36 与非 null 的两个结果 30 和 40 不相等，且 subquery 的结果集包含 null，所以对应的结果是 null

IoTDB> SELECT 
>     s1 in (SELECT s1 from table3) from table1 
>         where device_id = 'd02'
+-----+
|_col0|
+-----+
| null|
| true|
| null|
+-----+
Total line number = 3

4.3.2 非关联 QuantifiedComparison

Where 子句

从table1表中找出设备编号为d01的记录，并且s1字段值要大于table3表中同样设备编号的所有s1字段值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 FROM table1 
          WHERE device_id = 'd01' and 
          s1 > all (SELECT s1 FROM table3 WHERE device_id = 'd01');

结果：

+--+
|s1|
+--+
|50|
|60|
|70|
+--+
Total line number = 3

ANY/SOME

从table1表中找出设备编号为d01的记录，并且s1字段值要大于table3表中同样设备编号的任意一条记录的s1字段值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 FROM table1 
          WHERE device_id = 'd01' and 
          s1 > any (SELECT s1 FROM table1 WHERE device_id = 'd01');

结果：

+--+
|s1|
+--+
|40|
|50|
|60|
|70|
+--+
Total line number = 4

Having 子句

从table1中按device_id（设备编号）分组，计算每个设备编号的记录数量，找出分组记录数加上 35 后，大于或等于table3中设备编号为d01的所有s1字段值（转换为整数类型）的设备编号及其对应的记录数。

SQL:

IoTDB> SELECT device_id, count(*) from table1 
          group by device_id 
          having count(*) + 35 >= 
          all(SELECT cast(s1 as INT64) from table3 where device_id = 'd01');

结果：

+---------+-----+
|device_id|_col1|
+---------+-----+
|      d01|    5|
|      d03|    5|
|      d05|    5|
|      d07|    5|
|      d09|    5|
|      d11|    5|
|      d13|    5|
|      d15|    5|
+---------+-----+
Total line number = 8

ANY/SOME

从table1中按device_id（设备编号）分组，计算每个设备编号的记录数量，找出分组记录数加上 35 后，大于或等于table3中设备编号为d01的任意一条记录s1字段值（转换为整数类型）的设备编号及其对应的记录数。

SQL:

IoTDB> SELECT device_id, count(*) 
          from table1 group by device_id 
          having count(*) + 25 >= 
          any(SELECT cast(s1 as INT64) from table3 where device_id = 'd01');

结果：

+---------+-----+
|device_id|_col1|
+---------+-----+
|      d01|    5|
|      d03|    5|
|      d05|    5|
|      d07|    5|
|      d09|    5|
|      d11|    5|
|      d13|    5|
|      d15|    5|
+---------+-----+
Total line number = 8

Select 子句

从table1中选择设备编号为d01的记录，并且s1字段值要大于table3表中设备编号为d01的所有s1字段值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 > 
         all(SELECT (s1) from table3 WHERE device_id = 'd01') 
         from table1 where device_id = 'd01';

结果：

+-----+
|_col0|
+-----+
|false|
|false|
| true|
| true|
| true|
+-----+
Total line number = 5

ANY/SOME

从table1中选择设备编号为d01的记录，并且s1字段值要大于table3表中设备编号为d01的任意一条记s1字段值。

SQL:

IoTDB> SELECT s1 > 
          any(SELECT (s1) from table3 WHERE device_id = 'd01') 
          from table1 where device_id = 'd01';

结果：

+-----+
|_col0|
+-----+
|false|
| true|
| true|
| true|
| true|
+-----+
Total line number = 5

特殊情况

ALL 要求所有比较都为 True 结果才为 True

ANY/SOME 要求任意比较为 True 结果就为 True

示例 1：ALL

IoTDB> select s1 from table1 where device_id = 'd01'
+--+
|s1|
+--+
|30|
|40|
|50|
|60|
|70|
+--+
Total line number = 5

IoTDB> select s1 from table3;
+----+
|  s1|
+----+
|  30|
|null|
|  30|
|  40|
+----+

IoTDB> select (s1 > all(select s1 from table3)) from table1 where device_id = 'd01';
+-----+
|_col0|
+-----+
|false|
|false|
| null|
| null|
| null|
+-----+

说明：

table1s1 的 30，40 两行，由于 table3 s1 的非 null 结果集（30， 40）让 30 > 40/ 40 > 40 为 False ，即短路求值，结果是 false。
对于 50，60，70 三个值，由于 ALL 要求的是所有比较结果都是 True 结果才是 True， 50，60，70 与 null 的比较都是 null，结果是 null。

示例 2：ANY/SOME

IoTDB> SELECT s1 <= 
         any(SELECT (s1) from table3), s1 <= any(SELECT (s1) from table3 where s1 is not NULL)
         from table1 where device_id = 'd01'
+-----+-----+
|_col0|_col1|
+-----+-----+
| true| true|
| true| true|
| null|false|
| null|false|
| null|false|
+-----+-----+

说明：

对于table1中的 30 和 40，由于 table3 s1 的非 null 结果集（30， 40），使得比较结果为true（成立）。
对于 50、60、70，由于ANY要求的是至少一个比较结果为true结果就是true，而与null的比较结果为null，所以这些结果为null。
在第二个查询中，由于我们排除了空值，所以对于 50、60、70，由于table3中没有更大的非空值，比较结果为false。

4.4 非关联表子查询

示例：

多设备降采样对齐查询，详细示例可见：示例