sql 多表查詢

一、基礎

1.1 SQL查詢的基本原理

第一、單表查詢：根據WHERE條件過濾表中的記錄，形成中間表（這個中間表對用戶是不可見的）；然后根據SELECT的選擇列選擇相應的列進行返回最終結果。
第二、兩表連接查詢：對兩表求積（笛卡爾積）並用ON條件和連接連接類型進行過濾形成中間表；然后根據WHERE條件過濾中間表的記錄，並根據SELECT指定的列返回查詢結果。
第三、多表連接查詢：先對第一個和第二個表按照兩表連接做查詢，然后用查詢結果和第三個表做連接查詢，以此類推，直到所有的表都連接上為止，最終形成一個中間的結果表，然后根據WHERE條件過濾中間表的記錄，並根據SELECT指定的列返回查詢結果。
理解SQL查詢的過程是進行SQL優化的理論依據。

1.2 ON后面的條件（ON條件）和WHERE條件的區別

ON條件：
是過濾兩個鏈接表笛卡爾積形成中間表的約束條件。
WHERE條件：
在有ON條件的SELECT語句中是過濾中間表的約束條件。
在沒有ON的單表查詢中，是限制物理表或者中間查詢結果返回記錄的約束。
在兩表或多表連接中是限制連接形成最終中間表的返回結果的約束。
從這里可以看出，將WHERE條件移入ON后面是不恰當的。推薦的做法是：ON只進行連接操作，WHERE只過濾中間表的記錄。

二、連接查詢

連接運算符是用來實現多表聯合查詢的一種重要方式，主要分為三種：內連接、外連接、交叉連接。

2.1 內連接 INNER JOIN

內連接（INNER JOIN）有兩種，顯式的和隱式的，返回連接表中符合連接條件和查詢條件的數據行。（所謂的鏈接表就是數據庫在做查詢形成的中間表）。

內連接使用比較運算符（包括=、>、<、<>、>=、<=、!> 和!<）進行表間的比較操作，查詢與連接條件相匹配的數據。根據所使用的比較方式不同，內連接分為等值連接、自然連接和自連接三種。

語句1：隱式的內連接，沒有INNER JOIN，形成的中間表為兩個表的笛卡爾積。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C,ORDERS O
WHERE C.ID=O.CUSTOMER_ID;

語句2：顯示的內連接，一般稱為內連接，有INNER JOIN，形成的中間表為兩個表經過ON條件過濾后的笛卡爾積。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C INNER JOIN ORDERS O ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

等值連接

使用”=”關系將表連接起來的查詢，其查詢結果中列出被連接表中的所有列，包括其中的重復列。

SELECT
    PM_ACT_JOB_RLS.*, PM_ACT_RLS.*
FROM
    PM_ACT_JOB_RLS
INNER JOIN PM_ACT_RLS ON PM_ACT_JOB_RLS.RlsPK = PM_ACT_RLS.RlsPK

 

 

 

自然連接

等值連接中去掉重復的列，形成的連接。

說真的，這種連接查詢沒有存在的價值，既然是SQL2標准中定義的，就給出個例子看看吧。自然連接無需指定連接列，SQL會檢查兩個表中是否相同名稱的列，且假設他們在連接條件中使用，並且在連接條件中僅包含一個連接列。不允許使用ON語句，不允許指定顯示列，顯示列只能用*表示（ORACLE環境下測試的）。對於每種連接類型（除了交叉連接外），均可指定NATURAL。

SELECT
PM_ACT_JOB_RLS.JobPK, PM_ACT_RLS.RlsPK, RlsName 
FROM 
PM_ACT_JOB_RLS 
Natural INNER JOIN PM_ACT_RLS ON PM_ACT_JOB_RLS.RlsPK = PM_ACT_RLS.RlsPK

語句1：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL INNER JOIN CUSTOMERS C;

語句2：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C;

語句3：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL RIGHT OUTER JOIN CUSTOMERS C;

語句4：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL FULL OUTER JOIN CUSTOMERS C;

自連接

 如果在一個連接查詢中，設計到的兩個表都是同一個表，這種查詢稱為自連接查詢。

--c1、c2邏輯上是兩張表，物理上是一張表 SELECT
    c1.CategoryID,
    c1.CategoryName
FROM
    [dbo].[Category] c1
INNER JOIN [dbo].[Category] c2 ON c1.[CategoryID] = c2.[ParentID]

聯合連接（UNION JOIN）

這是一種很少見的連接方式。Oracle、MySQL均不支持，其作用是：找出全外連接和內連接之間差異的所有行。這在數據分析中排錯中比較常用。也可以利用數據庫的集合操作來實現此功能。
語句1：聯合查詢（UNION JOIN）例句，還沒有找到能執行的SQL環境。
SELECT1 O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O UNION JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID

語句2：語句11在DB2下的等價實現。還不知道DB2是否支持語句11呢！
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
EXCEPT
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O INNER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

語句3：語句1在Oracle下的等價實現。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
MINUS
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O INNER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

 

2.2 外連接

內連接只返回滿足連接條件的數據行，外連接不只列出與連接條件相匹配的行，而是列出左表（左外連接時）、右表（右外連接時）或兩個表（全外連接時）中所有符合搜索條件的數據行。

外連接分為左外連接、右外鏈接、全外連接三種。

1）LEFT JOIN或LEFT OUTER JOIN 
左向外聯接的結果集包括 LEFT OUTER子句中指定的左表的所有行，而不僅僅是聯接列所匹配的行。如果左表的某行在右表中沒有匹配行，則在相關聯的結果集行中右表的所有選擇列表列均為空值。 
2）RIGHT JOIN 或 RIGHT OUTER JOIN 
右向外聯接是左向外聯接的反向聯接。將返回右表的所有行。如果右表的某行在左表中沒有匹配行，則將為左表返回空值。 
3）FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN
完整外部聯接返回左表和右表中的所有行。當某行在另一個表中沒有匹配行時，則另一個表的選擇列表列包含空值。如果表之間有匹配行，則整個結果集行包含基表的數據值。

語句1：左外連接（LEFT OUTER JOIN）
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

語句2：右外連接（RIGHT OUTER JOIN）
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O RIGHT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
注意：WHERE條件放在ON后面查詢的結果是不一樣的。例如：

語句3：WHERE條件獨立。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
WHERE O.ORDER_NUMBER<>'MIKE_ORDER001';

語句4：將語句7中的WHERE條件放到ON后面。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID AND O.ORDER_NUMBER<>'MIKE_ORDER001';

從語句3和語句4查詢的結果來看，顯然是不相同的，語句8顯示的結果是難以理解的。因此，推薦在寫連接查詢的時候，ON后面只跟連接條件，而對中間表限制的條件都寫到WHERE子句中。

全外連接（FULL OUTER JOIN）

注意：MySQL是不支持全外的連接的，這里給出的寫法適合Oracle和DB2。但是可以通過左外和右外求合集來獲取全外連接的查詢結果。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

左外和右外的合集

實際上查詢結果和上面的全外連接語句是相同的
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
UNION
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O RIGHT OUTER JOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;

 

2.3 交叉連接

交叉連接（CROSS JOIN）：有兩種，顯式的和隱式的。不帶ON子句，返回的是兩表的乘積，也叫笛卡爾積。

語句1：隱式的交叉連接，沒有CROSS JOIN。
SELECT O.ID, O.ORDER_NUMBER, C.ID, C.NAME
FROM ORDERS O , CUSTOMERS C
WHERE O.ID=1;

語句2：顯式的交叉連接，使用CROSS JOIN。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,
C.NAME
FROM ORDERS O CROSS JOIN CUSTOMERS C
WHERE O.ID=1;
語句1和語句2的結果是相同的

 

3 例子

(一) 示例1

a表		b表
id	name	id	job	parent_id
1	張3	1	23	1
2	李四	2	34	2
3	王武	3	34	4

1） 內連接 
select a.*,b.* from a inner join b on a.id=b.parent_id 
結果是 
1 張3 1 23 1 
2 李四 2 34 2 

2）左連接 
select a.*,b.* from a left join b on a.id=b.parent_id 
結果是 
1 張3 1 23 1 
2 李四 2 34 2 
3 王武 null 

3） 右連接 
select a.*,b.* from a right join b on a.id=b.parent_id 
結果是 
1 張3 1 23 1 
2 李四 2 34 2 
null 3 34 4 

4） 完全連接 
select a.*,b.* from a full join b on a.id=b.parent_id 
結果是 
1 張3 1 23 1 
2 李四 2 34 2 
null 　　 3 34 4 
3 王武 null

 

(二) 示例2

數據庫版本：Oracle

表TESTA,TESTB,TESTC，各有A, B兩列

A．內連接

內連接，即最常見的等值連接，例：

SELECT  * 

FROM  TESTA,TESTB

WHERE  TESTA.A=TESTB.A

結果：

B.外連接

外連接分為左外連接，右外連接和全外連接。

1．  左外連接 left outer join 或者 left join

左外連接就是在等值連接的基礎上加上主表中的未匹配數據，例：

SELECT  *

FROM  TESTA 

LEFT  OUTER  JOIN  TESTB 

ON  TESTA.A=TESTB.A

結果：

三個表做左外鏈接：

SELECT  *

FROM  TESTA 

LEFT  OUTER  JOIN  TESTB 

ON  TESTA.A=TESTB.A

LEFT  OUTER  JOIN  TESTC

ON  TESTA.A=TESTC.A

 

 

2． 右外連接 right outer join 或者 right join

右外連接是在等值連接的基礎上加上被連接表的不匹配數據

SELECT  *

FROM  TESTA 

RIGHT  OUTER  JOIN  TESTB 

ON  TESTA.A=TESTB.A

 

3.全外連接 full outer join 或者 full join

全外連接是在等值連接的基礎上將左表和右表的未匹配數據都加上。

SELECT  * 

FROM  TESTA 

FULL  OUTER  JOIN  TESTB

ON  TESTA.A=TESTB.A

 

二、總結

（1）內、外連接的區別

僅從定義上看，就可以清晰的分辨出了。

內連接：指連接結果僅包含符合連接條件的行，參與連接的兩個表都應該符合連接條件。也就是，返回2個表中完全符合條件的記錄，結果集中每個表的字段內容均來自各自的表。

外連接：連接結果不僅包含符合連接條件的行，同時也包含自身不符合條件的行。包括左外連接、右外連接和全外連接。也就是，返回2個表中完全符合條件的記錄，再加上2個表中各自的記錄，結果集中的字段只有一個表中有記錄時，另一個表中的字段均使用空值null填寫。

（2）兩表連接查詢時，選擇哪種查詢的依據

連接查詢是SQL查詢的核心，連接查詢的連接類型選擇依據實際需求。如果選擇不當，非但不能提高查詢效率，反而會帶來一些邏輯錯誤或者性能低下。
1、 查兩表關聯列相等的數據用內連接。
2、 Col_L是Col_R的子集時用右外連接。
3、 Col_R是Col_L的子集時用左外連接。
4、 Col_R和Col_L彼此有交集但彼此互不為子集時候用全外。
5、 求差操作的時候用聯合查詢。
多個表查詢的時候，這些不同的連接類型可以寫到一塊。例如：
SELECT T1.C1,T2.CX,T3.CY
FROM TAB1 T1
INNER JOIN TAB2 T2 ON (T1.C1=T2.C2)
INNER JOIN TAB3 T3 ON (T1.C1=T2.C3)
LEFT OUTER JOIN TAB4 ON(T2.C2=T3.C3);
WHERE T1.X >T3.Y;
上面這個SQL查詢是多表連接的一個示范。

 

參考文章

【SQL】—多表查詢的幾種連接方式

SQL語句 之 數據查詢（二）多表查詢-----------------數據查詢的重點 難點

sql 內連接、外連接、自然連接等各種連接

數據庫的內連接和外連接有什么區別?，Daicx19。