第六章：多表查询

news2024/11/23 20:32:23

第六章：多表查询

​ 多表查询，也称为关联查询，指两个或更多个表一起完成查询操作。

​ 前提条件：这些一起查询的表之间是有关系的(一对一、一对多)，它们之间一定是有关联字段，这个关联字段可能建立了外键，也可能没有建立外键。比如：员工表和部门表，这两个表依靠"部门编号"进行关联。

6.1：一个案例引发的多表连接

  1. 案例说明

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees, departments;

在这里插入图片描述

  • 分析错误情况

    SELECT * FROM employees;
#输出107行
SELECT * FROM departments;
#输出27行
SELECT 107*27 FROM dual;

    我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

  1. 笛卡尔积(或交叉连接)的理解

    ​ 笛卡尔乘积是一个数学运算。假设我们有两个集合X和Y，那么X和Y的笛卡尔积就是X和Y的所有可能组合，也就是第一个对象来自于X，第二个对象来自于Y的所有可能。组合的个数即为两个集合中元素的个数的乘积数。
    在这里插入图片描述

    ​ SQL92中，笛卡尔积也称为交叉连接，英文名是CROSS JOIN。在SQL 99中也是使用CROSS JOIN表示交叉连接。它的的作用就是可以把任意表进行连接，即使这两张表不相关。在MySQL中如下情况会出现笛卡尔积：

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees CROSS JOIN departments;

  2. 案例分析与问题解决

    • 笛卡尔积的错误会下面条件下产生

      1. 省略多个表的连接条件(或关联条件)。
      2. 连接条件(或关联条件)无效。
      3. 所有表中的所有行互相连接。

    • 为了避免笛卡尔积，可以在WHERE加入有效的连接条件。

    • 加入连接条件后，查询语法

      SELECT employee_id, department_name
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

      注意：

      1. 如果查询语句中出现了多个表中都存在的字段，则必须指明此字段所在的表。
      2. 从sql优化的角度，建议多表查询，每个字段前都指明所在的表。
      3. 如果给表起了别名，一旦在SELECT或WHERE中使用表名的话，则必须使用表的别名，而不能再使用表的原名
      4. 如果有n个表实现多表的查询，则需要至少n-1个连接条件。

6.2：多表查询分类讲解

  1. 分类1：等值连接 VS 非等值连接

    • 等值连接

      SELECT emp.employee_id, dept.department_name, emp.department_id
FROM employees emp, departments dept
WHERE emp.department_id = dept.department_id;

    • 非等值连接

      SELECT e.last_name, e.salary, j.grade_level
FROM employees e, job_grades j
WHERE e.salary >= j.lowest_sal AND e.salary <= j.highest_sal;

  2. 分类2：自连接 VS 非自连接

    • 自连接

      ​ 当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟两张表以代表不同的意义。然后两个表再进行内连接，外连接等查询。

      SELECT emp.employee_id, emp.last_name, mgr.employee_id, mgr.last_name
FROM employees emp, employees mgr
WHERE emp.manager_id = mgr.employee_id;

    • 非自连接

      SELECT emp.employee_id, dept.department_name, emp.department_id
FROM employees emp, departments dept
WHERE emp.department_id = dept.department_id;

  3. 分类3：内连接 VS 外连接

    • 内连接：合并具有同一列的两个以上的表的行，结果集中不包含一个表与另一个表比匹配的行

      SELECT employee_id, department_name
FROM employees e, departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;

    • 外连接：两个表在连接过程中除了返回满足条件的行以外还返回左(或右)表中不满足条件的行，这种连接称为左(或右)外连接。没有匹配的行时，结果表中相应的列为空(NULL)。

      1. 如果是左外连接，则连接条件中左边的表也称为主表，右边的表称为从表。
      2. 如果是右外连接，则连接条件中右边的表也称为主表，左边的表称为从表。

    • SQL92：使用(+)创建连接

      1. 在SQL 92中采用(+)代表从表所在的位置。即左或右外连接中，(+)表示哪个是从表。

      2. Oracle对SQL 92支持比较好，而MySQL则不支持SQL 92的外连接。

        #左外连接
SELECT last_name,department_name
FROM employees ,departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id(+);

#右外连接
SELECT last_name,department_name
FROM employees ,departments
WHERE employees.department_id(+) = departments.department_id;
        • 注意：而且在SQL 92中，只有左外连接和右外连接，没有满(或全)连接。
          在这里插入图片描述

6.3：SQL99语法实现多表查询

  1. 基本语法

    • 使用JOIN .... ON子句创建连接的语法结构

      SELECT table1.column, table2.column,table3.column
FROM table1
  JOIN table2 ON table1 和 table2 的连接条件
    JOIN table3 ON table2 和 table3 的连接条件

      ​ SQL 99采用的这种嵌套结构非常清爽、层次性更强、可读性更强，即使再多的表进行连接也都清晰可见。如果你采用SQL 92，可读性就会大打折扣。

    • 语法说明

      1. 可以使用ON子句指定额外的连接条件。
      2. 这个连接条件是与其它条件分开的。
      3. ON子句使语句具有更高的易读性。
      4. 关键字JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN的含义是一样的，都表示内连接。

  2. 内连接的实现

    • 语法

      SELECT 字段列表
FROM A表 INNER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

    • 举例

      SELECT last_name, department_name
FROM employees e INNER JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

  3. 外连接的实现

    • 左外连接

      1. 语法

        SELECT 字段列表
FROM A表 LEFT JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

      2. 举例

        SELECT last_name, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

    • 右外连接

      1. 语法

        SELECT 字段列表
FROM A表 RIGHT JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

      2. 举例

        SELECT last_name, department_name
FROM employees e RIGHT OUTER JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

    • 满外连接

      1. 满外连接的结果=左右表匹配的数据 + 左表没有匹配到的数据 + 右表没有匹配到的数据。
      2. SQL 99是支持满外连接的。使用FULL JOIN或FULL OUTER JOIN来实现。
      3. 需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用LEFT JOIN UNION RIGHT JOIN代替。

6.4：UNION的使用

​ 合并查询结果利用UNION关键字，可以给出多条SELECT语句，并将他们的结果组合成单个结果集。合并时，两个表对应的列数和数据类型必须相同，并且互相对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。

  1. 语法格式

    SELECT column, ... FROM table1
UNION [ALL]
SELECT column, ... FROM table2

  2. UNION操作符

    UNION操作符返回两个查询的结果集的并集，去除重复记录。
    在这里插入图片描述

  3. UNION ALL操作符

    UNION ALL操作符返回两个查询的结果的并集。对于两个结果集的重复部分，不去重。

    注意：执行UNION ALL语句时所需的资源比UNION语句少。如果明确知道合并数据后的结果数据不存在重复数据，或者不需要去除重复的数据，则尽量使用UNION ALL语句，以提高数据查询的效率。
    在这里插入图片描述

6.5：7种SQL JOINS的实现

在这里插入图片描述

  1. 中图：内连接

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

  2. 左上图：左外连接

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

  3. 右上图：右外连接

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

  4. 左中图

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.`department_id`
WHERE e.department_id IS NULL;

  5. 右中图

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
WHERE e.department_id IS NULL;

  6. 左下图：满外连接

    # 方式一
SELECT employee_id, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
UNION ALL
SELECT employee_id, department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
WHERE e.department_id IS NULL;

# 方式二
SELECT employee_id, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id  = d.department_id
WHERE d.department_id IS NULL
UNION ALL
SELECT employee_id, department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;

  7. 右下图

    SELECT employee_id, department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
WHERE d.department_id IS NULL
UNION ALL
SELECT employee_id, department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
WHERE e.department_id IS NULL;

6.6：SQL 99语法新特性

  1. 自然连接

    ​ SQL 99在SQL 92的基础上提供了一些特殊语法，比如NATURAL JOIN用来表示自然连接。我们可以把自然连接理解为SQL 92中的等值连接。它会帮你自动查询两张连接表中所有相同的字段，然后进行等值连接。

    SELECT employee_id, last_name, department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id
AND e.manager_id = d.manager_id;

    SELECT employee_id, last_name, department_name
FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

  2. USING连接

    ​ 当我们进行连接的时候，SQL 99还支持使用USING指定数据表里的同名字段进行等值连接。但是只能配和JOIN一起使用。

    SELECT employee_id, last_name, department_name
FROM employees e JOIN departments d
USING (department_id);

    ​ 能看出与自然连接NATURAL JOIN不同的是，USING指定了具体的相同的字段名称，你需要在USING的括号()中填入要指定的同名字段。同时使用JOIN ... USING可以简化JOIN ON的等值连接。

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