SQL 子查詢實戰教學：IN、NOT IN、EXISTS 與聚合函數在子查詢中的進階應用

子查詢核心價值

將一個 SELECT 嵌入另一個查詢，將結果集比較邏輯下推至資料庫引擎，避免應用層撈回大量資料再比對，提升效能與簡潔度。

場景一：IN 子查詢 - 篩選符合條件的子集

-- 找出 Metallica 專輯中歌詞包含 'justice' 的歌曲
SELECT song_name FROM Album
WHERE band_name = 'Metallica'
  AND song_name IN (
      SELECT song_name FROM Lyric
      WHERE song_lyric LIKE '%justice%'
  );

• 外層查詢 Album，內層 Lyric 提供歌曲名單集合。
• IN 子查詢結果集作為外層 WHERE 篩選條件。
• 不需輸出 Lyric 欄位，僅作為條件來源。

場景二：NOT IN 子查詢 - 排除符合條件的子集

-- 找出 'And Justice for All' 專輯中歌詞「不含」 justice 的歌曲
SELECT song_name FROM Album
WHERE album_name = 'And Justice for All'
  AND band_name = 'Metallica'
  AND song_name NOT IN (
      SELECT song_name FROM Lyric
      WHERE song_lyric LIKE '%justice%'
  );

• 邏輯互補：回傳外層結果集中 不在 內層結果集的列。
• 注意：若內層結果集含 NULL，NOT IN 將回傳空集合，建議改用 NOT EXISTS。

場景三：EXISTS 相關子查詢 - 逐列驗證關聯存在性

-- 找出 Metallica 原唱且被 Damage, Inc. 翻唱的歌曲
SELECT Album.song_name FROM Album
WHERE Album.band_name = 'Metallica'
  AND EXISTS (
      SELECT 1 FROM Cover
      WHERE Cover.band_name = 'Damage, Inc.'
        AND Cover.song_name = Album.song_name
  );

• EXISTS 只檢查 是否至少存在一列，不回傳實際資料，效能通常優於 IN (尤其內層大量資料時)。
• 為相關子查詢：內層參考外層資料表別名 (Album.song_name)，每列外層資料各執行一次內層查詢。
• 需使用完整欄位前綴 (Album.song_name, Cover.song_name) 避免歧義。

場景四：聚合函數在子查詢中 - 統計驗證

-- 找出專輯實際收錄曲數與資料庫記錄曲數不符的專輯
SELECT AlbumInfo.album_name FROM AlbumInfo
WHERE AlbumInfo.band_name = 'Metallica'
  AND AlbumInfo.album_tracks <> (
      SELECT COUNT(*) FROM Album
      WHERE Album.band_name = AlbumInfo.band_name
        AND Album.album_name = AlbumInfo.album_name
  );

• 內層 COUNT(*) 計算實際歌曲數，與外層中繼資料欄位 album_tracks 比對。
• 適用於資料品質稽核、彙總驗證、異常偵測。

效能與寫法建議