MySQL：多表查询
- 前言
- 附录：常用的 SQL 标准有哪些
- 一、一个案例引发的多表连接
- 1、案例说明
- 2、笛卡尔积（或交叉连接）的理解
- 3、案例分析与问题解决
- 二、多表查询分类讲解
- 1、等值连接 vs 非等值连接
- 1.1 等值连接
- 1.2 非等值连接
- 2、自连接 vs 非自连接
- 3、内连接 vs 外连接
- SQL92：使用(+)创建连接（了解即可）
- 三、SQL99语法实现多表查询
- 1、基本语法
- 2、内连接(INNER JOIN)的实现
- 3、外连接(OUTER JOIN)的实现
- 3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)
- 3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)
- 3.3 满外连接(FULL OUTER JOIN)
前言
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附录：常用的 SQL 标准有哪些
- 在正式开始讲连接表的种类时，我们首先需要知道 SQL 存在不同版本的标准规范，因为不同规范下的表连接操作是有区别的。
- SQL 有两个主要的标准，分别是 SQL92 和 SQL99。92 和 99 代表了标准提出的时间，SQL92 就是 92 年提出的标准规范。当然除了 SQL92 和 SQL99 以外，还存在 SQL-86、SQL-89、SQL:2003、SQL:2008、SQL:2011 和 SQL:2016 等其他的标准。
- 这么多标准，到底该学习哪个呢？实际上最重要的 SQL 标准就是 SQL92 和 SQL99。一般来说 SQL92 的形式更简单，但是写的 SQL 语句会比较长，可读性较差。而 SQL99 相比于 SQL92 来说，语法更加复杂，但可读性更强。我们从这两个标准发布的页数也能看出，SQL92 的标准有 500 页，而 SQL99 标准超过了 1000 页。实际上从 SQL99 之后，很少有人能掌握所有内容，因为确实太多了。就好比我们使用 Windows、Linux 和 Office 的时候，很少有人能掌握全部内容一样。我们只需要掌握一些核心的功能，满足日常工作的需求即可。
- SQL92 和 SQL99 是经典的 SQL 标准，也分别叫做 SQL-2 和 SQL-3 标准。也正是在这两个标准发布之后，SQL 影响力越来越大，甚至超越了数据库领域。现如今 SQL 已经不仅仅是数据库领域的主流语言，还是信息领域中信息处理的主流语言。在图形检索、图像检索以及语音检索中都能看到 SQL 语言的使用。
接下来我们进入正文！
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。
一、一个案例引发的多表连接
1、案例说明
从多个表中获取数据：
#案例：查询员工的姓名及其部门名称 SELECT last_name, department_name FROM employees, departments;
查询结果：
+-----------+----------------------+ | last_name | department_name | +-----------+----------------------+ | King | Administration | | King | Marketing | | King | Purchasing | | King | Human Resources | | King | Shipping | | King | IT | | King | Public Relations | | King | Sales | | King | Executive | | King | Finance | | King | Accounting | | King | Treasury | ... | Gietz | IT Support | | Gietz | NOC | | Gietz | IT Helpdesk | | Gietz | Government Sales | | Gietz | Retail Sales | | Gietz | Recruiting | | Gietz | Payroll | +-----------+----------------------+ 2889 rows in set (0.01 sec)
分析错误情况：
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;
我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。
2、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;
3、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;
- 在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。
二、多表查询分类讲解
1、等值连接 vs 非等值连接
1.1 等值连接
SELECT employees.employee_id, employees.last_name, employees.department_id, departments.department_id, departments.location_id FROM employees, departments WHERE employees.department_id = departments.department_id;
拓展1：多个连接条件与 AND 操作符
拓展2：区分重复的列名
- 多个表中有相同列时，必须在列名之前加上表名前缀。
- 在不同表中具有相同列名的列可以用表名加以区分。
SELECT employees.last_name, departments.department_name,employees.department_id FROM employees, departments WHERE employees.department_id = departments.department_id;
拓展3：表的别名
- 使用别名可以简化查询。
- 列名前使用表名前缀可以提高查询效率。
SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id, d.department_id, d.location_id FROM employees e , departments d WHERE e.department_id = d.department_id;需要注意的是，如果我们使用了表的别名，在查询字段中、过滤条件中就只能使用别名进行代替，不能使用原有的表名，否则就会报错。
阿里开发规范：
【强制】对于数据库中表记录的查询和变更，只要涉及多个表，都需要在列名前加表的别名（或 表名）进行限定。
说明：对多表进行查询记录、更新记录、删除记录时，如果对操作列没有限定表的别名（或表名），并且操作列在多个表中存在时，就会抛异常。
正例：select t1.name from table_first as t1 , table_second as t2 where t1.id=t2.id;
反例：在某业务中，由于多表关联查询语句没有加表的别名（或表名）的限制，正常运行两年后，最近在 某个表中增加一个同名字段，在预发布环境做数据库变更后，线上查询语句出现出 1052 异常：Column 'name' in field list is ambiguous
拓展4：连接多个表
总结：连接 n个表,至少需要n-1个连接条件。比如，连接三个表，至少需要两个连接条件。
1.2 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、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。
题目：查询employees表，返回“Xxx works for Xxx”
SELECT CONCAT(worker.last_name ,' works for ' , manager.last_name) FROM employees worker, employees manager WHERE worker.manager_id = manager.employee_id ;
3、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（了解即可）
- 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;
- 而且在 SQL92 中，只有左外连接和右外连接，没有满（或全）外连接。
三、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 的连接条件它的嵌套逻辑类似我们使用的 FOR 循环：
for t1 in table1: for t2 in table2: if condition1: for t3 in table3: if condition2: output t1 + t2 + t3SQL99 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 SQL92，可读性就会大打折扣。
- 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
2、内连接(INNER JOIN)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;
题目1：
SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id, d.department_id, d.location_id FROM employees e JOIN departments d ON (e.department_id = d.department_id);
题目2：
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;
3、外连接(OUTER JOIN)的实现
3.1 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;
- 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) ;
3.2 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;
- 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) ;
需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中，在 SQL92 中不存在，只能用 (+) 表示。
3.3 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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