15. 使用MySQL之联结表

1. 联结

SQL最强大的功能之一就是能在数据检索查询的执行中联结（join）表。

在能够有效地使用联结前，必须了解关系表以及关系数据库设计的一些基础知识。下面的介绍并不是这个内容的全部知识，但作为入门已经足够了。

1.1 关系表

理解关系表的最好方法是来看一个现实世界中的例子。

假如有一个包含产品目录的数据库表，其中每种类别的物品占一行。对于每种物品要存储的信息包括产品描述和价格，以及生产该产品的供应商信息。

现在，假如有由同一供应商生产的多种物品，那么在何处存储供应商信息（如，供应商名、地址、联系方法等）呢？将这些数据与产品信息分开存储的理由如下：

  1. 因为同一供应商生产的每个产品的供应商信息都是相同的，对每个产品重复此信息既浪费时间又浪费存储空间。

  2. 如果供应商信息改变（例如，供应商搬家或电话号码变动），只需改动一次即可。

  3. 如果有重复数据（即每种产品都存储供应商信息），很难保证每次输入该数据的方式都相同。不一致的数据在报表中很难利用。

关键是，相同数据出现多次决不是一件好事，此因素是关系数据库设计的基础。

关系表的设计就是要保证把信息分解成多个表，一类数据一个表。各表通过某些常用的值（即关系设计中的关系（relational））互相关联。

在这个例子中，可建立两个表，一个存储供应商信息，另一个存储产品信息。vendors表包含所有供应商信息，每个供应商占一行，每个供应商具有唯一的标识。此标识称为主键（primary key）可以是供应商ID或任何其他唯一值。

products表只存储产品信息，它除了存储供应商ID（vendors表的主键）外不存储其他供应商信息。vendors表的主键又叫作products的外键，它将vendors表与products表关联，利用供应商ID能从vendors表中找出相应供应商的详细信息

这样做的好处如下：

  1. 供应商信息不重复，从而不浪费时间和空间；

  2. 如果供应商信息变动，可以只更新vendors表中的单个记录，相关表中的数据不用改动；

  3. 由于数据无重复，显然数据是一致的，这使得处理数据更简单。

补充：

  • 外键（foreign key）：

    外键为某个表中的一列，它包含另一个表的主键值，定义了两个表之间的关系。

  • 可伸缩性（scale）：

    能够适应不断增加的工作量而不失败。设计良好的数据库或应用程序称之为可伸缩性好（scale well）。

1.2 为什么要使用联结

正如所述，分解数据为多个表能更有效地存储，更方便地处理，并且具有更大的可伸缩性。但这些好处是有代价的。

如果数据存储在多个表中，怎样用单条SELECT语句检索出数据？

答案是使用联结。简单地说，联结是一种机制，用来在一条SELECT语句中关联表，因此称之为联结。使用特殊的语法，可以联结多个表返回一组输出，联结在运行时关联表中正确的行。

补充：

  • 维护引用完整性：

    重要的是，要理解联结不是物理实体。换句话说，它在实际的数据库表中不存在。

    联结由MySQL根据需要建立，它存在于查询的执行当中。

    在使用关系表时，仅在关系列中插入合法的数据非常重要。

    回到这里的例子，如果在products表中插入拥有非法供应商ID（即没有在vendors表中出现）的供应商生产的产品，则这些产品是不可访问的，因为它们没有关联到某个供应商。

    为防止这种情况发生，可指示MySQL只允许在products表的供应商ID列中出现合法值（即出现在vendors表中的供应商）。这就是维护引用完整性，它是通过在表的定义中指定主键和外键来实现的。（这将在第21章介绍）

2. 创建联结

联结的创建非常简单，规定要联结的所有表以及它们如何关联即可。

select vend_name, prod_name, prod_price
from vendors, products
where vendors.vend_id = products.vend_id
order by vend_name, prod_name;

输出如下：

img

SELECT语句与前面所有语句一样指定要检索的列。这里，最大的差别是所指定的两个列（prod_name 和 prod_price）在一个表中，而另一个列（vend_name）在另一个表中。

现在来看FROM子句。与以前的SELECT语句不一样，这条语句的FROM子句列出了两个表，分别是 vendors 和 products 。它们就是这条SELECT语句联结的两个表的名字。

这两个表用 WHERE 子句正确联结，WHERE 子句指示MySQL匹配 vendors 表中的 vend_id 和 products 表中的 vend_id。

可以看到要匹配的两个列以 vendors.vend_id 和 products.vend_id指定。这里需要这种完全限定列名，因为如果只给出vend_id，则MySQL不知道指的是哪一个（它们有两个，每个表中一个）。

补充：

完全限定列名：

在引用的列可能出现二义性时，必须使用完全限定列名（用一个点分隔的表名和列名）。如果引用一个没有用表名限制的具有二义性的列名，MySQL将返回错误。

2.1 WHERE子句的重要性

利用WHERE子句建立联结关系似乎有点奇怪，但实际上，有一个很充分的理由。

请记住，在一条SELECT语句中联结几个表时，相应的关系是在运行中构造的。

在数据库表的定义中不存在能指示MySQL如何对表进行联结的东西。你必须自己做这件事情。

在联结两个表时，你实际上做的是将第一个表中的每一行与第二个表中的每一行配对。WHERE子句作为过滤条件，它只包含那些匹配给定条件（这里是联结条件）的行。没有WHERE子句，第一个表中的每个行将与第二个表中的每个行配对，而不管它们逻辑上是否可以配在一起。

补充：

  • 笛卡儿积（cartesian product）：

    由没有联结条件的表关系返回的结果为笛卡儿积。检索出的行的数目将是第一个表中的行数乘以第二个表中的行数。

举一个例子：

select vend_name, prod_name, prod_price
from vendors, products
order by vend_name, prod_name;

输出如下：

img
img
img

从上面的输出中可以看到，相应的笛卡儿积不是我们所想要的。这里返回的数据用每个供应商匹配了每个产品，它包括了供应商不正确的产品。实际上有的供应商根本就没有产品。

补充：

不要忘了WHERE子句：

应该保证所有联结都有WHERE子句，否则MySQL将返回比想要的数据多得多的数据。同理，应该保证WHERE子句的正确性。不正确的过滤条件将导致MySQL返回不正确的数据。

叉联结：

有时我们会听到返回称为叉联结（cross join）的笛卡儿积的联结类型。

2.2 内部联结

目前为止所用的联结称为等值联结（equijoin），它基于两个表之间的相等测试。这种联结也称为内部联结。其实，对于这种联结可以使用稍微不同的语法来明确指定联结的类型。

下面的SELECT语句返回与前面例子完全相同的数据：

select vend_name, prod_name, prod_price
from vendors inner join products
on vendors.vend_id = products.vend_id;

输出如下：

img

此语句中的SELECT与前面的SELECT语句相同，但FROM子句不同。

这里，两个表之间的关系是FROM子句的组成部分，以INNER JOIN指定。在使用这种语法时，联结条件用特定的ON子句而不是WHERE子句给出。传递给ON的实际条件与传递给WHERE的相同。

补充：

  • 使用哪种语法：

    ANSI SQL规范首选INNER JOIN语法。此外，尽管使用WHERE子句定义联结的确比较简单，但是使用明确的联结语法能够确保不会忘记联结条件，有时候这样做也能影响性能。

2.3 联结多个表

SQL对一条SELECT语句中可以联结的表的数目没有限制。创建联结的基本规则也相同。首先列出所有表，然后定义表之间的关系。

select prod_name, vend_name, prod_name, quantity
from orderitems, products, vendors
where products.vend_id = vendors.vend_id
	and orderitems.prod_id = products.prod_id
    and order_num = 20005;

输出如下：

img

此例子显示编号为20005的订单中的物品。订单物品存储在orderitems表中。每个产品按其产品ID存储，它引用products表中的产品。这些产品通过供应商ID联结到vendors表中相应的供应商，供应商ID存储在每个产品的记录中。这里的FROM子句列出了3个表，而WHERE子句定义了这两个联结条件，而第三个联结条件用来过滤出订单20005中的物品。

补充：

  • 性能考虑：

    MySQL在运行时关联指定的每个表以处理联结。这种处理可能是非常耗费资源的，因此应该仔细，不要联结不必要的表。联结的表越多，性能下降越厉害。

现在可以回顾一下第14章中的例子了。该例子如下所示，其SELECT语句返回订购产品TNT2的客户列表：

select cust_name, cust_contact
from customers
where cust_id in (select cust_id 
                    from orders
                    where order_num in (select order_num 
                                        from orderitems
                                        where prod_id = 'TNT2'));

正如第14章所述，子查询并不总是执行复杂SELECT操作的最有效的方法，下面是使用联结的相同查询：

select cust_name, cust_contact
from customers, orders, orderitems
where customers.cust_id = orders.cust_id
	and orderitems.order_num = orders.order_num
    and prod_id = 'TNT2';

输出如下：

img

正如第14章所述，这个查询中返回数据需要使用3个表。但这里我们没有在嵌套子查询中使用它们，而是使用了两个联结。这里有3个WHERE子句条件。前两个关联联结中的表，后一个过滤产品TNT2的数据。

posted @ 2024-11-01 20:10  hisun9  阅读(29)  评论(0)    收藏  举报