第06章_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. 一个案例引发的多表连接

1.1 案例说明

#错误的实现方式：每个员工都与每个部门匹配了一遍
SELECT employee_id, department_name
FROM employees, departments; #查询出2889条记录

#错误的方式
SELECT employee_id, department_name
FROM employees CROSS JOIN departments; #查询出2889条记录


SELECT *
FROM employees; #107条记录

SELECT 107 * 27   #2889
FROM DUAL;

SELECT *
FROM departments #27条记录

我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

1.2 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;

1.3 案例分析与分类解决

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：

ELECT 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。

2. 多表查询分类讲解

分类1：等值连接 VS 非等值连接

非等值连接的例子：
SELECT  *
FROM  job_grades;

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; #等值连接
#where e.salary >= j.lowest_sal and e.salary <= j.highest_sal;#非等值连接

分类2：自连接 VS 非自连接

#自连接的例子：
#练习：查询员工id,员工姓名及其管理者的id和姓名
SELECT emp.employee_id,emp.last_name, mgr.employee_id, mgr.last_name
FROM employees emp, employees mgr
WHERE emp.manager_id = mgr.employee_id;

分类3：内连接 VS 外连接

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。

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

SQL99 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

3.2 内连接

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：

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);

3.3 外连接

3.3.1 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) ;

3.3.2 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) ;

3.3.3 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。

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。

语法格式：

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。

5. 7种SQL JOIN的实现

![](F:\学习笔记\MySQL数据从入门到大牛(宋红康)\基础篇\图片\SQL JONS.jpg)

5.1 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

5.2 语法格式小结

左中图

#实现A - A∩B
select 字段列表
from A表 left join B表
on 关联条件
where 从表关联字段 is null and 等其他子句;

右中图

#实现B - A∩B
select 字段列表
from A表 right join B表
on 关联条件
where 从表关联字段 is null and 等其他子句;

左下图

#实现查询结果是A∪B
#用左外的A，union 右外的B
select 字段列表
from A表 left join B表
on 关联条件
where 等其他子句
union
select 字段列表
from A表 right join B表
on 关联条件
where 等其他子句;

右下图

#实现A∪B - A∩B 或 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
#使用左外的 (A - A∩B) union 右外的（B - A∩B）
select 字段列表
from A表 left join B表
on 关联条件
where 从表关联字段 is null and 等其他子句
union
select 字段列表
from A表 right join B表
on 关联条件
where 从表关联字段 is null and 等其他子句

6. SQL99的语法特性

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标准中：

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);

你能看出与自然连接 NATURAL JOIN 不同的是，USING 指定了具体的相同的字段名称，你需要在 USING 的括号 () 中填入要指定的同名字段。同时使用 JOIN...USING 可以简化 JOIN ON 的等值连接。它与下面的 SQL 查询结果是相同的：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e ,departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;

7. 章节小结

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

#把关联条件写在where后面
SELECT last_name,department_name
FROM employees,departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;
#把关联条件写在on后面，只能和JOIN一起使用
SELECT last_name,department_name
FROM employees INNER JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;
SELECT last_name,department_name
FROM employees CROSS JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;
SELECT last_name,department_name
FROM employees JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;
#把关联字段写在using()中，只能和JOIN一起使用
#而且两个表中的关联字段必须名称相同，而且只能表示=
#查询员工姓名与基本工资
SELECT last_name,job_title
FROM employees INNER JOIN jobs USING(job_id);
#n张表关联，需要n-1个关联条件
#查询员工姓名，基本工资，部门名称
SELECT last_name,job_title,department_name FROM employees,departments,jobs
WHERE employees.department_id = departments.department_id
AND employees.job_id = jobs.job_id;
SELECT last_name,job_title,department_name
FROM employees INNER JOIN departments INNER JOIN jobs
ON employees.department_id = departments.department_id
AND employees.job_id = jobs.job_id;

注意：我们要控制连接表的数量。多表连接就相当于嵌套 for 循环一样，非常消耗资源，会让 SQL 查询性能下降得很严重，因此不要连接不必要的表。在许多 DBMS 中，也都会有最大连接表的限制。

【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段，数据类型保持绝对一致；多表关联查询时， 保
证被关联的字段需要有索引。
说明：即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。
来源：阿里巴巴《Java开发手册》

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。

8. 本章练习

【题目】

1.显示所有员工的姓名，部门号和部门名称。

SELECT emp.last_name, emp.department_id, dept.department_name
FROM employees emp LEFT JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id;

2.查询90号部门员工的job_id和90号部门的location_id

SELECT dept.department_id ,emp.job_id,dept.location_id
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
WHERE dept.department_id = 90;

3.选择所有有奖金的员工的 last_name , department_name , location_id , city

SELECT emp.last_name, dept.department_name,loca.location_id, loca.city
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
LEFT OUTER JOIN locations loca
ON dept.location_id = loca.location_id
WHERE emp.commission_pct IS NOT NULL;

4.选择city在Toronto工作的员工的 last_name , job_id , department_id , department_name

SELECT emp.last_name,emp.job_id,dept.department_id, dept.department_name
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
JOIN locations loca
ON dept.location_id = loca.location_id
WHERE loca.city = 'Toronto';

5.查询员工所在的部门名称、部门地址、姓名、工作、工资，其中员工所在部门的部门名称为’Executive’

SELECT dept.department_name, loca.city, emp.last_name, emp.job_id, emp.salary
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
JOIN locations loca 
ON dept.location_id = loca.location_id
WHERE dept.department_name = 'Executive';

6.选择指定员工的姓名，员工号，以及他的管理者的姓名和员工号，结果类似于下面的格式 employees Emp# manager Mgr# kochhar 101 king 100

SELECT emp.last_name AS 'employees',emp.employee_id AS 'Emp#', 
	mgr.last_name AS 'manager', mgr.employee_id AS 'Mgr#'
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN employees mgr
ON emp.manager_id = mgr.employee_id;

7.查询哪些部门没有员工

SELECT last_name,department_name
FROM employees emp RIGHT JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
WHERE emp.last_name IS NULL;

8. 查询哪个城市没有部门

SELECT loca.city,dept.department_name
FROM locations loca LEFT JOIN departments dept
ON loca.location_id = dept.location_id
WHERE dept.department_name IS NULL;

9. 查询部门名为 Sales 或 IT 的员工信息

SELECT employee_id, last_name
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.department_id = dept.department_id
WHERE dept.department_name LIKE 'Sales'
OR dept.department_name LIKE 'IT';

posted @ 2022-02-23 15:11 天覆者阅读(25) 评论(0) 编辑收藏举报

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1. 一个案例引发的多表连接

1.1 案例说明

1.2 笛卡尔积(或交叉连接)的理解

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2. 多表查询分类讲解

分类1：等值连接 VS 非等值连接

分类2：自连接 VS 非自连接

分类3：内连接 VS 外连接

3. SQL99语法实现多表查询

3.1基本语法

3.2 内连接

3.3 外连接

3.3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)

3.3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

3.3.3 满外连接(FULL OUTER JOIN)

4. UNION的使用

5. 7种SQL JOIN的实现

5.1 代码实现

5.2 语法格式小结

6. SQL99的语法特性

6.1 自然连接

6.2 USING连接

7. 章节小结

附录：常用的SQL标准有哪些

8. 本章练习

1.显示所有员工的姓名，部门号和部门名称。

2.查询90号部门员工的job_id和90号部门的location_id

3.选择所有有奖金的员工的 last_name , department_name , location_id , city

4.选择city在Toronto工作的员工的 last_name , job_id , department_id , department_name

5.查询员工所在的部门名称、部门地址、姓名、工作、工资，其中员工所在部门的部门名称为’Executive’

6.选择指定员工的姓名，员工号，以及他的管理者的姓名和员工号，结果类似于下面的格式 employees Emp# manager Mgr# kochhar 101 king 100

7.查询哪些部门没有员工

8. 查询哪个城市没有部门

9. 查询部门名为 Sales 或 IT 的员工信息

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