06_MySQL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。

1. 多表连接的问题

SELECT employee_id,department_name
FROM employees,departments;#查询出2889条

SELECT COUNT(employee_id) FROM employees;
#输出107行
SELECT COUNT(department_id)FROM departments;
#输出27行
SELECT 107*27 FROM dual;//2889

由此可见，查询到结果每一个employee_id都没有选择的重复了departments表中所有的department_name

我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

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

个数的乘积数。

• SQL92中，笛卡尔积也称为 交叉连接 ，英文是 CROSS JOIN 。在 SQL99 中也是使用 CROSS JOIN表示交叉连接。它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。

#查询员工姓名和所在部门名称
SELECT last_name,department_name FROM employees,departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees CROSS JOIN departments;；
SELECT last_name,department_name FROM employees INNER JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees JOIN departments;

案例分析与问题解决

• 笛卡尔积的错误会在下面条件下产生：

• 省略多个表的连接条件（或关联条件）

• 连接条件（或关联条件）无效

• 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 table1.column, table2.column
FROM table1, table2
WHERE table1.column1 = table2.column2; #连接条件

• 在 WHERE子句中写入连接条件。

• 正确写法：

#案例：查询员工的姓名及其部门名称
SELECT last_name, department_name
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

执行代码后，一共查询到106条数据，且没有产生笛卡尔积(交叉连接)的错误。

• 在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。

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补充：表的别名

1）可以给表起别名，在SELECT和WHERE中使用表的别名

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

2）如果给表起了别名，一旦在SELECT和WHERE中使用表的别名，则必须使用表的别名，而不能再用 表的原名

3）连接 n个表,至少需要n-1个连接条件。

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2. 多表查询分类讲解

2.1等值连接 vs 非等值连接

等值连接

SELECT employees.last_name, departments.department_name,employees.department_id
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.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 BETWEEN j.lowest_sal AND j.highest_sal;

2.2自连接 vs 非自连接

• 当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟成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。

2.2内连接 vs 外连接

除了查询满足条件的记录以外，外连接还可以查询某一方不满足条件的记录。

• 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不匹配的行

• 外连接: 两个表在连接过程中除了返回满足连接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)。

• 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 。

• 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

在 SQL92 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。Oracle 对 SQL92 支持较好，而 MySQL 则不支持 SQL92 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;

SQL99：中使用JOIN .. ON

在 SQL92 中采用JOIN .. ON的方式实现多表的查询。这种方式也能解决外连接的问题。MySQL是支持此种方式的。例如：

# 左外连接：
SELECT last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;#右外连接：
SELECT last_name,department_name
FROM employees e RIGHT OUTER JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

3. SQL99语法实现多表查询

3.1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

语法说明：

• 可以使用 ON 子句指定额外的连接条件。

• 这个连接条件是与其它条件分开的。

• ON 子句使语句具有更高的易读性。

• 关键字 JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN 的含义是一样的，都表示内连接

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3.2 内连接的实现

语法规则：

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

代码举例：

SELECT employee_id, city, department_name
FROM employees e
JOIN departments d
ON d.department_id = e.department_id
JOIN locations l
ON d.location_id = l.location_id;

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3.3 外连接的实现

①左外连接(LEFT OUTER JOIN)

语法：

#实现查询结果是A
SELECT 字段列表
FROM A表 LEFT JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

代码举例：

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

②右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

语法：

#实现查询结果是B
SELECT 字段列表
FROM A表 RIGHT JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

代码举例：

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

③满外连接(FULL OUTER JOIN)

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。

SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。

需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用 LEFT JOIN UNION RIGHT join代替。

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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，并将它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，并且相互对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。

语法：

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

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。

UNION ALL操作符

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

注意：执行UNION ALL语句时所需要的资源比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。

代码举例：

#方式1
SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%' OR department_id>90;
#方式2
SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%'
UNION
SELECT * FROM employees WHERE department_id>90;
#两种方式结果相同

5.七种SQL JOINS的实现

代码实现:

#中图：内连接 A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
#左上图：左外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
#右上图：右外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
#左中图：A - A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL;
#右中图：B-A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL;
#左下图：满外连接
# 左中图 + 右上图 A∪B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
UNION ALL #没有去重操作，效率高
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
#右下图
#左中图 + 右中图 A ∪B- A∩B 或者 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
SELECT employee_id,last_name,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,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL

6. SQL99语法新特性

6.1 自然连接

SQL99 在 SQL92 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 SQL92 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 。

在SQL92标准中：

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`;

在 SQL99 中你可以写成：

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

6.2 USING连接

当我们进行连接的时候，SQL99还支持使用 USING 指定数据表里的同名字段进行等值连接。但是只能配合JOIN一起使用。比如：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
USING (department_id);SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e ,departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;
#两者代码的运行结果相同

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7.小结

• 表连接的约束条件可以有三种方式：WHERE, ON, USING

• WHERE：适用于所有关联查询

• ON ：只能和JOIN一起使用，只能写关联条件。虽然关联条件可以并到WHERE中和其他条件一起

• 写，但分开写可读性更好。

• USING：只能和JOIN一起使用，而且要求两个关联字段在关联表中名称一致，而且只能表示关联字段值相等

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大家如果有疑问都可以评论提出，有不足之处请大家批评指正，共同学习、共同进步！！！