圖解 SQL 里的各種 JOIN

本文轉載自查看原文 2019-04-12 17:55 564

約定

下文將使用兩個數據庫表 Table_A 和 Table_B 來進行示例講解，其結構與數據分別如下：

 
          mysql> SELECT * FROM Table_A ORDER BY PK ASC;
+----+---------+
| PK | Value   |
+----+---------+
|  1 | both ab |
|  2 | only a  |
+----+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * from Table_B ORDER BY PK ASC;
+----+---------+
| PK | Value   |
+----+---------+
|  1 | both ab |
|  3 | only b  |
+----+---------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
         

其中 PK 為 1 的記錄在 Table_A 和 Table_B 中都有，2 為 Table_A 特有，3 為 Table_B 特有。

常用的 JOIN

INNER JOIN

INNER JOIN 一般被譯作內連接。內連接查詢能將左表（表 A）和右表（表 B）中能關聯起來的數據連接后返回。

文氏圖：

INNER JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A INNER JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ab |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.00 sec)
 
         

注：其中 A 為 Table_A 的別名，B 為 Table_B 的別名，下同。

LEFT JOIN

LEFT JOIN 一般被譯作左連接，也寫作 LEFT OUTER JOIN。左連接查詢會返回左表（表 A）中所有記錄，不管右表（表 B）中有沒有關聯的數據。在右表中找到的關聯數據列也會被一起返回。

文氏圖：

LEFT JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A LEFT JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
|    2 | NULL | only a  | NULL    |
+------+------+---------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
         

RIGHT JOIN

RIGHT JOIN 一般被譯作右連接，也寫作 RIGHT OUTER JOIN。右連接查詢會返回右表（表 B）中所有記錄，不管左表（表 A）中有沒有關聯的數據。在左表中找到的關聯數據列也會被一起返回。

文氏圖：

RIGHT JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A RIGHT JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
| NULL |    3 | NULL    | only b  |
+------+------+---------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
         

FULL OUTER JOIN

FULL OUTER JOIN 一般被譯作外連接、全連接，實際查詢語句中可以寫作 FULL OUTER JOIN 或 FULL JOIN。外連接查詢能返回左右表里的所有記錄，其中左右表里能關聯起來的記錄被連接后返回。

文氏圖：

FULL OUTER JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A FULL OUTER JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK;  
         

查詢結果：

 
          ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'FULL OUTER JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK' at line 4

注：我當前示例使用的 MySQL 不支持 FULL OUTER JOIN。

應當返回的結果（使用 UNION 模擬）：

 
          mysql> SELECT * 
    -> FROM Table_A
    -> LEFT JOIN Table_B 
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> UNION ALL
    -> SELECT *
    -> FROM Table_A
    -> RIGHT JOIN Table_B 
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_A.PK IS NULL;
+------+---------+------+---------+
| PK   | Value   | PK   | Value   |
+------+---------+------+---------+
|    1 | both ab |    1 | both ba |
|    2 | only a  | NULL | NULL    |
| NULL | NULL    |    3 | only b  |
+------+---------+------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
 
         

小結

以上四種，就是 SQL 里常見 JOIN 的種類和概念了，看一下它們的合影：

有沒有感覺少了些什么，學數學集合時完全不止這幾種情況？確實如此，繼續看。

延伸用法

LEFT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回左表有但右表沒有關聯數據的記錄集。

文氏圖：

LEFT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A LEFT JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK WHERE B.PK IS NULL;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    2 | NULL | only a  | NULL    |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.01 sec)
 
         

RIGHT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回右表有但左表沒有關聯數據的記錄集。

文氏圖：

RIGHT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A RIGHT JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK WHERE A.PK IS NULL;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
| NULL |    3 | NULL    | only b  |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.00 sec)
 
         

FULL OUTER JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回左表和右表里沒有相互關聯的記錄集。

文氏圖：

FULL OUTER JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A FULL OUTER JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK WHERE A.PK IS NULL OR B.PK IS NULL;  
         

因為使用到了 FULL OUTER JOIN，MySQL 在執行該查詢時再次報錯。

 
          ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'FULL OUTER JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK
WHERE A.PK IS NULL
OR B.PK IS NULL' at line 4

應當返回的結果（用 UNION 模擬）：

 
          mysql> SELECT * 
    -> FROM Table_A
    -> LEFT JOIN Table_B
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_B.PK IS NULL
    -> UNION ALL
    -> SELECT *
    -> FROM Table_A
    -> RIGHT JOIN Table_B
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_A.PK IS NULL;
+------+--------+------+--------+
| PK   | Value  | PK   | Value  |
+------+--------+------+--------+
|    2 | only a | NULL | NULL   |
| NULL | NULL   |    3 | only b |
+------+--------+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
         

總結

以上七種用法基本上可以覆蓋各種 JOIN 查詢了。七種用法的全家福：

SQL JOINS

看着它們，我仿佛回到了當年學數學，求交集並集的時代……

順帶張貼一下 C.L. Moffatt 帶 SQL 語句的圖片，配合學習，風味更佳：

SQL JOINS

更新：更多的 JOIN

除以上幾種外，還有更多的 JOIN 用法，比如 CROSS JOIN（迪卡爾集）、SELF JOIN，可以參考 SQL JOINS Slide Presentation 學習。

CROSS JOIN

返回左表與右表之間符合條件的記錄的迪卡爾集。

圖示：

CORSS JOIN

示例查詢：

 
          SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK, A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value FROM Table_A A CROSS JOIN Table_B B;  
         

查詢結果：

 
          +------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
|    2 |    1 | only a  | both ba |
|    1 |    3 | both ab | only b  |
|    2 |    3 | only a  | only b  |
+------+------+---------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)
 
         

上面講過的幾種 JOIN 查詢的結果都可以用 CROSS JOIN 加條件模擬出來，比如 INNER JOIN 對應 CROSS JOIN ... WHERE A.PK = B.PK。

SELF JOIN

返回表與自己連接后符合條件的記錄，一般用在表里有一個字段是用主鍵作為外鍵的情況。

比如 Table_C 的結構與數據如下：

 
          +--------+----------+-------------+
| EMP_ID | EMP_NAME | EMP_SUPV_ID |
+--------+----------+-------------+
|   1001 | Ma       |        NULL |
|   1002 | Zhuang   |        1001 |
+--------+----------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)
 
         

EMP_ID 字段表示員工 ID，EMP_NAME 字段表示員工姓名，EMP_SUPV_ID 表示主管 ID。

示例查詢：

現在我們想查詢所有有主管的員工及其對應的主管 ID 和姓名，就可以用 SELF JOIN 來實現。

 
          SELECT A.EMP_ID AS EMP_ID, A.EMP_NAME AS EMP_NAME, B.EMP_ID AS EMP_SUPV_ID, B.EMP_NAME AS EMP_SUPV_NAME FROM Table_C A, Table_C B WHERE A.EMP_SUPV_ID = B.EMP_ID;  
         

查詢結果：

 
          +--------+----------+-------------+---------------+
| EMP_ID | EMP_NAME | EMP_SUPV_ID | EMP_SUPV_NAME |
+--------+----------+-------------+---------------+
|   1002 | Zhuang   |        1001 | Ma            |
+--------+----------+-------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
 
         

補充說明

文中的圖使用 Keynote 繪制；
個人的體會是 SQL 里的 JOIN 查詢與數學里的求交集、並集等很像；
SQLite 不支持 RIGHT JOIN 和 FULL OUTER JOIN，可以使用 LEFT JOIN 和 UNION 來達到相同的效果；
MySQL 不支持 FULL OUTER JOIN，可以使用 LEFT JOIN 和 UNION 來達到相同的效果；

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