6. 多表查询

1.一个案例引发的多表连接

#案例:查询员工的姓名及其部门名称
SELECT last_name, department_name
FROM employees, departments;

此代码并不能实现需求,输出的结果是employees中的last_neme和departments中的department_name进行了交叉连接(笛卡尔积),其中每个员工与每个部门匹配了一遍。

案例分析与问题解决

笛卡尔积的错误会在下面条件下产生:

  1. 省略多个表的连接条件(或关联条件)
  2. 连接条件(或关联条件)无效
-- 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;
  1. 在 WHERE子句中写入连接条件。
  2. 如果查询语句中出现了多个表中都存在的字段,则必须指明此字段所在的表。
  3. 建议:从sql优化的角度,建议多表查询时,每个字段前都指明其所在的表。
  4. 可以给表起别名,在SELECT和WHERE中使用表的别名。
  5. 如果给表起了别名,一旦在SELECT或WHERE中使用表名的话,则必须使用表的别名,而不能再使用表的原名。
SELECT emp.employee_id,dept.department_name,emp.department_id
FROM employees emp,departments dept
WHERE emp.`department_id` = dept.department_id;

此处的别名是在FROM语句中将原名进行了替换,所以WHERE中可以使用且必须使用别名

  1. 如果有n个表实现多表的查询,则需要至少n-1个连接条件

2. 多表查询分类讲解

多表查询的分类:

角度1:等值连接 vs 非等值连接

上面使用的多表查询都属于等值连接

非等值连接

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`;
WHERE e.`salary` >= j.`lowest_sal` AND e.`salary` <= j.`highest_sal`;

角度2:自连接 vs 非自连接

上面使用的多表查询都属于非自连接

自连接

-- 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`;

角度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

SELECT employee_id,department_name
FROM employees e,departments d
WHERE e.`department_id` = d.department_id;  #只有106条记录

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 。

外连接的分类:

左外连接

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表中不满足条件的行,这种连接称为左外连接。

右外连接

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右表中不满足条件的行,这种连接称为右外连接。

SQL92语法实现内连接:见上,略

SQL92语法实现外连接:使用 + ----------MySQL不支持SQL92语法中外连接的写法!

-- 查询所有的员工的last_name,department_name信息
SELECT employee_id,department_name
FROM employees e,departments d
WHERE e.`department_id` = d.department_id(+);

SQL99语法中使用JOIN ...ON的方式实现多表的查询。这种方式也能解决外连接的问题。MySQL是支持此种方式的。

-- SQL99语法实现内连接:
SELECT last_name,department_name
FROM employees e INNER JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

一般情况下其中的INNER都省略不写

SELECT last_name,department_name,city
FROM employees e JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
JOIN locations l
ON d.`location_id` = l.`location_id`;

SQL99语法实现外连接:

-- 左外连接:
SELECT last_name,department_name
FROM employees e LEFT OUTER JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

一般情况下其中的OUTER都省略不写

-- 右外连接:
SELECT last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
-- 满外连接:mysql不支持FULL OUTER JOIN
SELECT last_name,department_name
FROM employees e FULL OUTER JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

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。

3. 7种SQL JOINS的实现

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-- 1.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`;
-- 2.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`;
-- 3.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`;
-- 4.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;
-- 5.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;
-- 6.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`;
-- 7.右下图:满外连接--->左中图 + 右中图 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
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;

4. SQL99语法新特性

自然连接

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 中你可以写成:

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

USING连接

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。

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
USING (department_id);

5. 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

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。

常用的 SQL 标准

最重要的 SQL 标准就是 SQL92 和 SQL99,也分别叫做 SQL-2 和 SQL-3 标准。

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