MySQL中的四种表联结

1、联结、关系表

（1）关系表

（2）为什么使用联结

2、如何创建联结

（1）笛卡尔积（叉联结）--用逗号分隔

（2）where子句的重要性

（3）内联结--INNER JOIN

（4）联结多个表

3、使用表别名（对比列别名）

4、自联结、自然联结、外联结

（1）自联结：self-join

（2）自然联结：natural join

（3）外联结：left join、right join

5、使用带聚集函数的联结

6、使用联结和联结条件

7、小结

博主用的是mysql8 DBMS，附上示例资料：

百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1XaWi3Y7hpXbs_uHq2cPI6Q

提取码: fpnx

1、联结、关系表

SQL 最强大的功能之一就是能在数据查询的执行中联结（join）表。联结是利用 SQL 的 SELECT 能执行的最重要的操作，很好地理解联结及其语法是学习 SQL 的极为重要的部分。

在能够有效地使用联结前，必须了解关系表以及关系数据库设计的一些基础知识。下面的介绍并不能涵盖这一主题的所有内容，但作为入门已经够了。

（1）关系表

理解关系表，最好是来看个例子。

有一个包含产品目录的数据库表，其中每类物品占一行。对于每一种物品，要存储的信息包括产品描述、价格，以及生产该产品的供应商。现在有同一供应商生产的多种物品，那么在何处存储供应商名、地址、联系方法等供应商信息呢？将这些数据与产品信息分开存储的理由是：

同一供应商生产的每个产品，其供应商信息都是相同的，对每个产品重复此信息既浪费时间又浪费存储空间；
如果供应商信息发生变化，例如供应商迁址或电话号码变动，只需修改一次即可；
如果有重复数据（即每种产品都存储供应商信息），则很难保证每次输入该数据的方式都相同。不一致的数据在报表中就很难利用。

关键是，相同的数据出现多次决不是一件好事，这是关系数据库设计的基础。关系表的设计就是要把信息分解成多个表，一类数据一个表。各表通过某些共同的值互相关联（所以才叫关系数据库）。

在这个例子中可建立两个表：一个存储供应商信息，另一个存储产品信息。Vendors 表包含所有供应商信息，每个供应商占一行，具有唯一的标识。此标识称为主键（primary key），可以是供应商 ID 或任何其他唯一值。

Products 表只存储产品信息，除了存储供应商 ID（Vendors 表的主键）外，它不存储其他有关供应商的信息。Vendors 表的主键将 Vendors 表与 Products 表关联，利用供应商 ID 能从 Vendors 表中找出相应供应商的详细信息。

这样做的好处是：

供应商信息不重复，不会浪费时间和空间；
如果供应商信息变动，可以只更新 Vendors 表中的单个记录，相关表中的数据不用改动；
由于数据不重复，数据显然是一致的，使得处理数据和生成报表更简单。

总之，关系数据可以有效地存储，方便地处理。因此，关系数据库的可伸缩性远比非关系数据库要好。

可伸缩（scale）

能够适应不断增加的工作量而不失败。设计良好的数据库或应用程序称为可伸缩性好（scale well）。

（2）为什么使用联结

如前所述，将数据分解为多个表能更有效地存储，更方便地处理，并且可伸缩性更好。但这些好处是有代价的。 如果数据存储在多个表中，怎样用一条 SELECT 语句就检索出数据呢？

答案是使用联结。简单说，联结是一种机制，用来在一条 SELECT 语句中关联表，因此称为联结。使用特殊的语法，可以联结多个表返回一组输出，联结在运行时关联表中正确的行。

2、如何创建联结

（1）笛卡尔积（叉联结）--用逗号分隔

创建一个联结非常简单，指定要联结的所有表以及关联它们的方式即可。

比如查找供应商名、对应的prod_name、prod_price：

-- 查找供应商名、对应的prod_name、prod_price
SELECT vend_name, prod_name, prod_price
FROM vendors, products
WHERE vendors.vend_id = products.vend_id;
-- 联结的操作在FROM中执行，连接后（笛卡尔积）有6*14行，再经过vend_id进行过滤

SELECT 语句与前面所有语句一样指定要检索的列。这里最大的差别是所指定的两列（prod_name 和 prod_price）在一个表中，而第三列（vend_name）在另一个表中。

这条语句的 FROM子句列出了两个表：Vendors 和 Products。它们就是这条 SELECT 语句联结的两个表的名字。这里的联结方式是逗号“，”，代表笛卡尔积，后续的WHERE用于筛选满足条件的行。

可以看到，要匹配的两列指定为 Vendors.vend_id 和 Products.vend_id。这里需要这种完全限定列名，如果只给出 vend_id，DBMS 就不知道指的是哪一个（每个表中有一个）。

警告：完全限定列名

就像前一课提到的，在引用的列可能出现歧义时，必须使用完全限定列名（用一个句点分隔表名和列名）。如果引用一个没有用表名限制的具有歧义的列名，大多数 DBMS 会返回错误。

（2）where子句的重要性

举例，没有利用where进行过滤时：结果就是两个表的笛卡尔积。

SELECT *
FROM vendors, products

笛卡儿积（cartesian product）

由没有联结条件的表关系返回的结果为笛卡儿积。检索出的行的数目将是第一个表中的行数乘以第二个表中的行数。

相应的笛卡儿积不是我们想要的。这里返回的数据用每个供应商匹配了每个产品，包括了供应商不正确的产品（即使供应商根本就没有产品）。

注意：不要忘了 WHERE 子句

要保证所有联结都有 WHERE 子句，否则 DBMS 将返回比想要的数据多得多的数据。同理，要保证 WHERE 子句的正确性。不正确的过滤条件会导致 DBMS 返回不正确的数据。

提示：叉联结（×）：有时，返回笛卡儿积的联结，也称叉联结（cross join）。

（3）内联结--INNER JOIN

上面使用叉联结+WHERE过滤后的结果与等值联结的结果相同。

等值联结（equijoin），它基于两个表之间的相等测试。这种联结也称为内联结（inner join）。其实，可以对这种联结使用稍微不同的语法，明确指定联结的类型。下面的 SELECT 语句返回与前面例子完全相同的数据：

-- 目前为止使用的联结称为等值联结（equijoin），它基于两个表之间的相等测试。这种联结也称为内联结（inner join）。
SELECT vend_name, prod_name, prod_price 
FROM Vendors INNER JOIN Products 
ON Vendors.vend_id = Products.vend_id
-- 在使用这种语法时，联结条件用特定的 ON 子句而不是 WHERE 子句给出。
WHERE prod_price > 5;

内联结使用INNER JOIN来连接两个表，ON子句指定连接的条件，在这里是一种等值条件，意味着满足条件的行才会进行联结。
如果没有ON子句，联结的结果就是叉积的结果。
ON用于指定联结的条件，是在联结之前进行，WHERE只起到过滤的作用，在联结之后进行

（4）联结多个表

叉积用逗号分隔即可
内联结用INNER JOIN分隔即可

联结多个表，查找20005号订单的各个产品名、生产商名、价格和数量

-- 联结多个表，查找20005号订单的各个产品名、生产商名、价格和数量
-- 内联结+ON条件联结+where过滤方式（只用ON或者where也可）
SELECT prod_name, vend_name, prod_price, quantity 
FROM OrderItems INNER JOIN Products INNER JOIN Vendors  
ON orderitems.prod_id = products.prod_id
 AND products.vend_id = vendors.vend_id
WHERE order_num = 20005;

-- 叉积过滤方式
SELECT prod_name, vend_name, prod_price, quantity
FROM vendors, orderitems, products
WHERE order_num = '20005'
 AND vendors.vend_id = products.vend_id
 AND orderitems.prod_id = products.prod_id

注意：性能考虑

DBMS 在运行时关联指定的每个表，以处理联结。这种处理可能非常耗费资源，因此应该注意，不要联结不必要的表。联结的表越多，性能下降越厉害。

需要列出订购物品号 ANV01 的所有顾客的名字和联系名

-- 需要列出订购物品号 ANV01 的所有顾客的名字和联系名
SELECT cust_name, cust_contact
FROM orderitems INNER JOIN orders INNER JOIN customers
ON orderitems.order_num = orders.order_num
 AND orders.cust_id = customers.cust_id
WHERE prod_id = 'ANV01';

3、使用表别名（对比列别名）

SQL 除了可以对列名和计算字段使用别名，还允许给表名起别名。这样做有两个主要理由：

缩短 SQL 语句；
允许在一条 SELECT 语句中多次使用相同的表。

请看下面的 SELECT 语句。它与前一课例子中所用的语句基本相同，但改成了使用别名：

联结多个表，查找20005号订单的各个产品名、生产商名、价格和数量

-- 表别名，与列或者计算字段别名不同，在FROM中进行
-- 联结多个表，查找20005号订单的各个产品名、生产商名、价格和数量
SELECT prod_name, vend_name, prod_price, quantity 
FROM OrderItems AS O INNER JOIN Products AS P INNER JOIN Vendors AS V
ON O.prod_id = P.prod_id
 AND P.vend_id = V.vend_id
WHERE order_num = 20005;

可以看到，FROM 子句中的三个表全都有别名。Customers AS C 使用 C作为 Customers 的别名，如此等等。这样，就可以使用省略的 C 而不用全名 Customers。在这个例子中，表别名只用于 WHERE 子句。其实它不仅能用于 WHERE 子句，还可以用于 SELECT 的列表、ORDER BY 子句以及其他语句部分。

4、自联结、自然联结、外联结

（1）自联结：self-join

前面所提的表别名的一个主要原因就是在一个select语句中多次使用同一个表。

而自联结就是将表自身联结起来：例如在customers中找到与 Jim Jones 同一公司的所有顾客：

容易想到使用子查询方式：

-- 找到与 Jim Jones 同一公司的所有顾客
-- 子查询方式
SELECT cust_id, cust_name, cust_contact, cust_email
FROM customers
WHERE cust_name = (SELECT cust_name
					FROM customers
					WHERE cust_contact = 'Jim Jones');

使用自联结呢？--其实就是内联结或者笛卡尔积，不过两个表都是同一个表（使用笛卡尔积也可以）。

-- 自联结，就是将利用表别名将表本身进行内联结或者笛卡尔积
SELECT C1.cust_id, C1.cust_name, C1.cust_contact, C1.cust_email
FROM customers AS C1 INNER JOIN customers AS C2
ON C2.cust_contact = 'Jim Jones'
WHERE C1.cust_name = C2.cust_name;
-- 利用ON先将C2过滤得只剩两行再进行内联结
-- 联结后再利用where进行过滤将C1的cust_name与C2的cust_name进行匹配筛选

此查询中需要的两个表实际上是相同的表，因此 Customers 表在 FROM子句中出现了两次。虽然这是完全合法的，但对 Customers 的引用具有歧义性，因为 DBMS 不知道你引用的是哪个 Customers 表。

解决此问题，需要使用表别名。Customers 第一次出现用了别名 C1，第二次出现用了别名 C2。现在可以将这些别名用作表名。例如，SELECT 语句使用 C1 前缀明确给出所需列的全名。如果不这样，DBMS 将返回错误，因为名为 cust_id、cust_name、cust_contact 的列各有两个。DBMS不知道想要的是哪一列（即使它们其实是同一列）。

提示：用自联结而不用子查询

自联结通常作为外部语句，用来替代从相同表中检索数据的使用子查询语句。虽然最终的结果是相同的，但许多 DBMS 处理联结远比处理子查询快得多。应该试一下两种方法，以确定哪一种的性能更好。

（2）自然联结：natural join

经过前面的练习，不难知道联结之后的结果难免出现相同的列，自然联结就是排除列的多次出现，使得每列只返回一次。
怎样完成这项工作呢？答案是，系统不完成这项工作，由你自己完成它。也就是自己指定检索出的列名。一般通过对一个表使用通配符（SELECT *），而对其他表的列使用明确的子集来完成。

-- 自然联结，想要消除内联结导致重复的列，系统无法做到，只能人工完成
-- 需要列出订购物品号 ANV01 的所有顾客的信息，包括订单信息，但不重复列
SELECT C.*, 
		O.order_num, O.order_date, 
		OI.order_item, OI.prod_id, OI.item_price, OI.quantity
FROM orders AS O 
 INNER JOIN orderitems AS OI 
 INNER JOIN customers AS C
ON OI.prod_id = 'ANV01'
 AND OI.order_num = O.order_num
 AND O.cust_id = C.cust_id;
-- 把ON换成WHERE效果是一样的，但是进行联结的时候不一样哦
-- WHERE是对联结的结果进行过滤，ON是在联结前设置条件

（3）外联结：left join、right join

许多联结将一个表中的行与另一个表中的行相关联，但有时候需要包含没有关联行的那些行。例如，可能需要使用联结完成以下工作：

对每个顾客下的订单进行计数，包括那些至今尚未下订单的顾客；
列出所有产品以及订购数量，包括没有人订购的产品；
计算平均销售规模，包括那些至今尚未下订单的顾客。

在上述例子中，联结包含了那些在相关表中没有关联行的行。这种联结称为外联结。

举例更好理解，比如使用内联结查看已有顾客的订单数量（这些顾客至少有订单）

SELECT customers.cust_id, COUNT(*)
FROM orders INNER JOIN customers
ON customers.cust_id = orders.cust_id
GROUP BY customers.cust_id;

这里的结果是满足的，但是如果我想要所有顾客的订单信息呢？（包括没有订单的顾客）就需要使用外联结了。

在使用 OUTER JOIN 语法时，必须使用 RIGHT 或 LEFT 关键字指定包括其所有行的表（RIGHT 指出的是 OUTER JOIN 右边的表，而 LEFT 指出的是 OUTER JOIN左边的表）

-- 由于这些顾客在orders中没有行记录相应的id，就需要联结在相关表中没有关联的行，这就是外联结
SELECT customers.cust_id, COUNT(orders.order_num)
FROM customers LEFT JOIN orders
ON customers.cust_id = orders.cust_id
GROUP BY customers.cust_id;
-- 因为有些顾客实际上没有订单，所以应该计数order_num
-- 还有一种叫全联结，但MySQL不允许

上面的例子使用 LEFT JOIN 从 FROM 子句左边的表（Customers 表）中选择所有行。为了从右边的表中选择所有行，需要使用 RIGHT JOIN，如下例所示：

SELECT customers.cust_id, COUNT(orders.order_num)
FROM orders RIGHT JOIN  customers 
ON customers.cust_id = orders.cust_id
GROUP BY customers.cust_id;

还存在另一种外联结，就是全外联结（full outer join），它检索两个表中的所有行并关联那些可以关联的行。与左外联结或右外联结包含一个表的不关联的行不同，全外联结包含两个表的不关联的行。但是MYSQL不支持全联结。

5、使用带聚集函数的联结

上面的例子已经可以看到我们使用了GROUP BY语句。也就是说，聚集函数也可以方便地与其他联结一起使用。
粗糙一点的话，将联结后的结果看作表就好啦。

6、使用联结和联结条件

汇总一下联结及其使用的要点。

注意所使用的联结类型。一般我们使用内联结，但使用外联结也有效。
关于确切的联结语法，应该查看具体的文档，看相应的 DBMS 支持何种语法（大多数 DBMS 使用这两课中描述的某种语法）。
保证使用正确的联结条件（不管采用哪种语法），否则会返回不正确的数据。
应该总是提供联结条件，否则会得出笛卡儿积。
在一个联结中可以包含多个表，甚至可以对每个联结采用不同的联结类型。虽然这样做是合法的，一般也很有用，但应该在一起测试它们前分别测试每个联结。这会使故障排除更为简单