學習重點
集合運算就是對滿足同一規則的記錄進行的加減等四則運算。
使用 UNION（並集）、INTERSECT（交集）、EXCEPT（差集）等集合運算符來進行集合運算。
集合運算符可以去除重復行。
如果希望集合運算符保留重復行，就需要使用ALL選項。
一、什么是集合運算
本文將會和大家一起學習集合運算操作。集合在數學領域表示“（各種各樣的）事物的總和”，在數據庫領域表示記錄的集合。具體來說，表、視圖和查詢的執行結果都是記錄的集合。
截至目前，我們已經學習了從表中讀取數據以及插入數據的方法。所謂集合運算，就是對滿足同一規則的記錄進行的加減等四則運算。通過集合運算，可以得到兩張表中記錄的集合或者公共記錄的集合，又或者其中某張表中的記錄的集合。像這樣用來進行集合運算的運算符稱為集合運算符。
KEYWORD
集合運算
集合
記錄的集合
集合運算符
本文將會為大家介紹表的加減法，下一篇（SQL 聯結）將會和大家一起學習進行“表聯結”的集合運算符及其使用方法。
二、表的加法——UNION
首先為大家介紹的集合運算符是進行記錄加法運算的 UNION（並集）。
KEYWORD
UNION（並集）
在學習具體的使用方法之前，我們首先添加一張表，該表的結構與之前我們使用的 Product（商品）表相同，只是表名變為 Product2（商品 2）（代碼清單 1）。
代碼清單 1 創建表 Product2（商品 2）
CREATE TABLE Product2
(product_id CHAR(4) NOT NULL,
product_name VARCHAR(100) NOT NULL,
product_type VARCHAR(32) NOT NULL,
sale_price INTEGER ,
purchase_price INTEGER ,
regist_date DATE ,
PRIMARY KEY (product_id));
接下來，我們將代碼清單 2 中的 5 條記錄插入到 Product2 表中。商品編號（product_id）為“0001”~“0003”的商品與之前 Product 表中的商品相同，而編號為“0009”的“手套”和“0010”的“水壺”是 Product 表中沒有的商品。
代碼清單 2 將數據插入到表 Product2（商品 2）中
SQL Server PostgreSQL
BEGIN TRANSACTION; ---------①
INSERT INTO Product2 VALUES ('0001', 'T恤衫' ,'衣服', 1000, 500, '2009-09-20');
INSERT INTO Product2 VALUES ('0002', '打孔器', '辦公用品', 500, 320, '2009-09-11');
INSERT INTO Product2 VALUES ('0003', '運動T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL);
INSERT INTO Product2 VALUES ('0009', '手套', '衣服', 800, 500, NULL);
INSERT INTO Product2 VALUES ('0010', '水壺', '廚房用具', 2000, 1700, '2009-09-20');
COMMIT;
特定的 SQL
不同的 DBMS 的事務處理的語法也不盡相同。代碼清單 2 中的 DML 語句在 MySQL 中執行時，需要將 ① 部分更改為“
START TRANSACTION;”。在 Oracle 和 DB2 中執行時，無需用到 ① 的部分（請刪除）。詳細內容請大家參考 事務 中的“創建事務”。
這樣我們的准備工作就完成了。接下來，就讓我們對上述兩張表進行“Product 表 + Product2 表”的加法計算吧。語法請參考代碼清單 3。
代碼清單 3 使用 UNION 對表進行加法運算
SELECT product_id, product_name
FROM Product
UNION
SELECT product_id, product_name
FROM Product2;
執行結果
product_id | product_name
-----------+-------------
0001 | T恤衫
0002 | 打孔器
0003 | 運動T恤
0004 | 菜刀
0005 | 高壓鍋
0006 | 叉子
0007 | 擦菜板
0008 | 圓珠筆
0009 | 手套
0010 | 水壺
上述結果包含了兩張表中的全部商品。可能有些讀者會發現，這就是我們在學校學過的集合中的並集運算，通過文氏圖會看得更清晰（圖 1）。
圖 1 使用 UNION 對表進行加法（並集）運算的圖示
商品編號為“0001”~“0003”的 3 條記錄在兩個表中都存在，因此大家可能會認為結果中會出現重復的記錄，但是 UNION 等集合運算符通常都會除去重復的記錄。
法則 1
集合運算符會除去重復的記錄。
三、集合運算的注意事項
其實結果中也可以包含重復的記錄，在介紹該方法之前，還是讓我們先來學習一下使用集合運算符時的注意事項吧。不僅限於 UNION，之后將要學習的所有運算符都要遵守這些注意事項。
-
注意事項 ① ——作為運算對象的記錄的列數必須相同
例如，像下面這樣，一部分記錄包含 2 列，另一部分記錄包含 3 列時會發生錯誤，無法進行加法運算。
-- 列數不一致時會發生錯誤 SELECT product_id, product_name FROM Product UNION SELECT product_id, product_name, sale_price FROM Product2; -
注意事項 ②——作為運算對象的記錄中列的類型必須一致
從左側開始，相同位置上的列必須是同一數據類型。例如下面的 SQL 語句，雖然列數相同，但是第 2 列的數據類型並不一致（一個是數值類型，一個是日期類型），因此會發生錯誤 [1]。
-- 數據類型不一致時會發生錯誤 SELECT product_id, sale_price FROM Product UNION SELECT product_id, regist_date FROM Product2;一定要使用不同數據類型的列時，可以使用 各種各樣的函數 中的類型轉換函數
CAST。 -
注意事項 ③——可以使用任何
SELECT語句，但ORDER BY子句只能在最后使用一次通過
UNION進行並集運算時可以使用任何形式的SELECT語句，之前學過的WHERE、GROUP BY、HAVING等子句都可以使用。但是ORDER BY只能在最后使用一次（代碼清單 4）。代碼清單 4
ORDER BY子句只在最后使用一次SELECT product_id, product_name FROM Product WHERE product_type = '廚房用具' UNION SELECT product_id, product_name FROM Product2 WHERE product_type = '廚房用具' ORDER BY product_id;執行結果
product_id | product_name -----------+-------------- 0004 | 菜刀 0005 | 高壓鍋 0006 | 叉子 0007 | 擦菜板 0010 | 水壺
四、包含重復行的集合運算——ALL 選項
接下來給大家介紹在 UNION 的結果中保留重復行的語法。其實非常簡單，只需要在 UNION 后面添加 ALL 關鍵字就可以了。這里的 ALL 選項，在 UNION 之外的集合運算符中同樣可以使用（代碼清單 5）。
KEYWORD
ALL選項
代碼清單 5 保留重復行
SELECT product_id, product_name
FROM Product
UNION ALL
SELECT product_id, product_name
FROM Product2;
執行結果
法則 2
在集合運算符中使用
ALL選項，可以保留重復行。
五、選取表中公共部分——INTERSECT
下面將要介紹的集合運算符在數的四則運算中並不存在，不過也不難理解，那就是選取兩個記錄集合中公共部分的 INTERSECT（交集）[2]。
KEYWORD
INTERSECT（交集）
讓我們趕快來看一下吧。其語法和 UNION 完全一樣（代碼清單 6）。
代碼清單 6 使用 INTERSECT 選取出表中公共部分
Oracle SQL Server DB2 PostgreSQL
SELECT product_id, product_name
FROM Product
INTERSECT
SELECT product_id, product_name
FROM Product2
ORDER BY product_id;
執行結果
product_id | product_name
------------+--------------
0001 | T恤衫
0002 | 打孔器
0003 | 運動T恤
大家可以看到，結果中只包含兩張表中記錄的公共部分。該運算的文氏圖如下所示（圖 2）。
圖 2 使用 INTERSECT 選取出表中公共部分的圖示
與使用 AND 可以選取出一張表中滿足多個條件的公共部分不同，INTERSECT 應用於兩張表，選取出它們當中的公共記錄。
其注意事項與 UNION 相同，我們在“集合運算的注意事項”和“保留重復行的集合運算”中已經介紹過了。希望保留重復行時同樣需要使用 INTERSECT ALL。
六、記錄的減法——EXCEPT
最后要給大家介紹的集合運算符就是進行減法運算的 EXCEPT（差集）[3]，其語法也與 UNION 相同（代碼清單 7）。
KEYWORD
EXCEPT（差集）
代碼清單 7 使用 EXCEPT 對記錄進行減法運算
SQL Server DB2 PostgreSQL
SELECT product_id, product_name
FROM Product
EXCEPT
SELECT product_id, product_name
FROM Product2
ORDER BY product_id;
特定的 SQL
在 Oracle 中執行代碼清單 7 或者代碼清單 8 中的 SQL 時，請將
EXCEPT改為MINUS。-- Oracle中使用MINUS而不是EXCEPT SELECT … FROM … MINUS SELECT … FROM …;
執行結果
product_id | product_name
-----------+--------------
0004 | 菜刀
0005 | 高壓鍋
0006 | 叉子
0007 | 擦菜板
0008 | 圓珠筆
大家可以看到，結果中只包含 Product 表中記錄除去 Product2 表中記錄之后的剩余部分。該運算的文氏圖如圖 3 所示。
圖 3 使用 EXCEPT 對記錄進行減法運算的圖示
EXCEPT 有一點與 UNION 和 INTERSECT 不同，需要注意一下。那就是在減法運算中減數和被減數的位置不同，所得到的結果也不相同。4 + 2 和 2 + 4 的結果相同，但是 4 - 2 和 2 - 4 的結果卻不一樣。因此，我們將之前 SQL 中的 Product 和 Product2 互換，就能得到代碼清單 8 中的結果。
代碼清單 8 被減數和減數位置不同，得到的結果也不同
SQL Server DB2 PostgreSQL
-- 從Product2的記錄中除去Product中的記錄
SELECT product_id, product_name
FROM Product2
EXCEPT
SELECT product_id, product_name
FROM Product
ORDER BY product_id;
執行結果
product_id | product_name
------------+--------------
0009 | 手套
0010 | 水壺
上述運算的文氏圖如圖 4 所示。
圖 4 使用 EXCEPT 對記錄進行減法運算的圖示（從 Product2 中除去 Product 中的記錄）
到此，對 SQL 提供的集合運算符的學習已經結束了。可能有些讀者會想“唉？怎么沒有乘法和除法呢？”關於乘法的相關內容，我們將在 SQL 聯結 中詳細介紹。此外，SQL 中雖然也存在除法，但由於除法是比較難理解的運算，屬於中級內容，因此我們會在 SQL 聯結 末尾的專欄中進行一些簡單的介紹，感興趣的讀者請參考專欄“關系除法”。
請參閱
（完）