SQL连接查询深度探险
测试环境:
Windows XP Profession
MySQL 5.0.45
Oracle 9i
DB2 UDB 9.1
测试的SQL脚本如下:此脚本适合MySQL、DB2,如果要在Oracle上执行,需要做个替换BIGINTàINTEGER、VARCHARàVARCHAR2。
CREATETABLE CUSTOMERS (
ID BIGINT NOTNULL,
NAME VARCHAR(15) NOTNULL,
AGE INT,
PRIMARYKEY (ID)
);
CREATETABLE ORDERS (
ID BIGINT NOTNULL,
ORDER_NUMBER VARCHAR(15) NOTNULL,
PRICE DOUBLE PRECISION,
CUSTOMER_ID BIGINT,
PRIMARYKEY (ID)
);
COMMIT;
/*
ALTERTABLE ORDERS ADDINDEX FK_CUSTOMER (CUSTOMER_ID), ADDCONSTRAINT FK_CUSTOMER FOREIGNKEY (CUSTOMER_ID) REFERENCES CUSTOMERS (ID);
*/
INSERTINTO CUSTOMERS(ID,NAME,AGE) VALUES(1,'TOM',21);
INSERTINTO CUSTOMERS(ID,NAME,AGE) VALUES(2,'MIKE',24);
INSERTINTO CUSTOMERS(ID,NAME,AGE) VALUES(3,'JACK',30);
INSERTINTO CUSTOMERS(ID,NAME,AGE) VALUES(4,'LINDA',25);
INSERTINTO CUSTOMERS(ID,NAME,AGE) VALUES(5,'TOM',NULL);
COMMIT;
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(1,'TOM_ORDER001',100,1);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(2,'TOM_ORDER002',200,1);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(3,'TOM_ORDER003',300,1);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(4,'MIKE_ORDER001',100,2);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(5,'JACK_ORDER001',200,3);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(6,'LINDA_ORDER001',100,4);
INSERTINTO ORDERS(ID,ORDER_NUMBER,PRICE,CUSTOMER_ID) VALUES(7,'UNKNOWNORDER',200,NULL);
COMMIT;
两表的数据如下:
CUSTOMERS表数据:
ORDERS表数据
一、交叉连接(CROSS JOIN)
交叉连接(CROSS JOIN):有两种,显式的和隐式的,不带ON子句,返回的是两表的乘积,也叫笛卡尔积。
SELECT O.ID, O.ORDER_NUMBER, C.ID, C.NAME
FROM ORDERS O , CUSTOMERS C
WHERE O.ID=1;
语句2:显式的交叉连接,使用CROSS JOIN。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O CROSSJOIN CUSTOMERS C
WHERE O.ID=1;
语句1和语句2的结果是相同的,查询结果如下:
二、内连接(INNER JOIN)
内连接(INNER JOIN):有两种,显式的和隐式的,返回连接表中符合连接条件和查询条件的数据行。(所谓的链接表就是数据库在做查询形成的中间表)。
例如:下面的语句3和语句4的结果是相同的。
语句3:隐式的内连接,没有INNER JOIN,形成的中间表为两个表的笛卡尔积。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C,ORDERS O
WHERE C.ID=O.CUSTOMER_ID;
INNER JOIN,形成的中间表为两个表经过ON条件过滤后的笛卡尔积。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C INNERJOIN ORDERS O ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
语句3和语句4的查询结果:
![](http://blog.51cto.com/attachment/200708/200708201187547700625.png)
三、外连接(OUTER JOIN):外连不但返回符合连接和查询条件的数据行,还返回不符合条件的一些行。外连接分三类:左外连接(LEFT OUTER JOIN)、右外连接(RIGHT OUTER JOIN)和全外连接(FULL OUTER JOIN)。
三者的共同点是都返回符合连接条件和查询条件(即:内连接)的数据行。不同点如下:
左外连接还返回左表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。
右外连接还返回右表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。
全外连接还返回左表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行,并且还返回右表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。全外连接实际是上左外连接和右外连接的数学合集(去掉重复),即“全外=左外 UNION 右外”。
说明:左表就是在“(LEFT OUTER JOIN)”关键字左边的表。右表当然就是右边的了。在三种类型的外连接中,OUTER 关键字是可省略的。
下面举例说明:
语句5:左外连接(LEFT OUTER JOIN)
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFTOUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
![](http://blog.51cto.com/attachment/200708/200708201187547952296.png)
语句6:右外连接(RIGHT OUTER JOIN)
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O RIGHTOUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
注意:WHERE条件放在ON后面查询的结果是不一样的。例如:
![](http://blog.51cto.com/attachment/200708/200708201187548034593.png)
语句7:WHERESELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFTOUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
WHERE O.ORDER_NUMBER<>'MIKE_ORDER001';
语句8:将语句7中的WHERE条件放到ON后面。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFTOUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID AND O.ORDER_NUMBER<>'MIKE_ORDER001';
![](http://blog.51cto.com/attachment/200708/200708201187548144640.png)
从语句7和语句8查询的结果来看,显然是不相同的,语句8显示的结果是难以理解的。因此,推荐在写连接查询的时候,ON后面只跟连接条件,而对中间表限制的条件都写到WHERE子句中。
语句9:全外连接(FULL OUTER JOIN)。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O LEFTOUTERJOIN 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 RIGHTOUTERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
四、联合连接(UNION JOIN):这是一种很少见的连接方式。Oracle、MySQL均不支持,其作用是:找出全外连接和内连接之间差异的所有行。这在数据分析中排错中比较常用。也可以利用数据库的集合操作来实现此功能。
语句11:联合查询(UNION JOIN)例句,还没有找到能执行的SQL环境。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O UNIONJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID
语句12:语句11在DB2下的等价实现。还不知道DB2是否支持语句11呢!
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTERJOIN 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 INNERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
语句13:语句11在Oracle下的等价实现。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,O.CUSTOMER_ID,C.ID,C.NAME
FROM ORDERS O FULL OUTERJOIN 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 INNERJOIN CUSTOMERS C ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
查询结果如下:
![](http://blog.51cto.com/attachment/200708/200708201187548310562.png)
五、自然连接(NATURAL INNER JOIN):说真的,这种连接查询没有存在的价值,既然是SQL2标准中定义的,就给出个例子看看吧。自然连接无需指定连接列,SQL会检查两个表中是否相同名称的列,且假设他们在连接条件中使用,并且在连接条件中仅包含一个连接列。不允许使用ON语句,不允许指定显示列,显示列只能用*表示(ORACLE环境下测试的)。对于每种连接类型(除了交叉连接外),均可指定NATURAL。下面给出几个例子。
语句14:
SELECT*
FROM ORDERS O NATURALINNERJOIN CUSTOMERS C;
语句15:
SELECT*
FROM ORDERS O NATURALLEFTOUTERJOIN CUSTOMERS C;
语句16:
SELECT*
FROM ORDERS O NATURALRIGHTOUTERJOIN CUSTOMERS C;
语句17:
SELECT*
FROM ORDERS O NATURAL FULL OUTERJOIN CUSTOMERS C;
六、SQL查询的基本原理:两种情况介绍。
第一、 单表查询:根据WHERE条件过滤表中的记录,形成中间表(这个中间表对用户是不可见的);然后根据SELECT的选择列选择相应的列进行返回最终结果。
第二、 两表连接查询:对两表求积(笛卡尔积)并用ON条件和连接连接类型进行过滤形成中间表;然后根据WHERE条件过滤中间表的记录,并根据SELECT指定的列返回查询结果。
第三、 多表连接查询:先对第一个和第二个表按照两表连接做查询,然后用查询结果和第三个表做连接查询,以此类推,直到所有的表都连接上为止,最终形成一个中间的结果表,然后根据WHERE条件过滤中间表的记录,并根据SELECT指定的列返回查询结果。
理解SQL查询的过程是进行SQL优化的理论依据。
七、ON后面的条件(ON条件)和WHERE条件的区别:
ON条件:是过滤两个链接表笛卡尔积形成中间表的约束条件。
WHERE条件:在有ON条件的SELECT语句中是过滤中间表的约束条件。在没有ON的单表查询中,是限制物理表或者中间查询结果返回记录的约束。在两表或多表连接中是限制连接形成最终中间表的返回结果的约束。
从这里可以看出,将WHERE条件移入ON后面是不恰当的。推荐的做法是:
ON只进行连接操作,WHERE只过滤中间表的记录。
八、总结
连接查询是SQL查询的核心,连接查询的连接类型选择依据实际需求。如果选择不当,非但不能提高查询效率,反而会带来一些逻辑错误或者性能低下。下面总结一下两表连接查询选择方式的依据:
1、 查两表关联列相等的数据用内连接。
2、 Col_L是Col_R的子集时用右外连接。
3、 Col_R是Col_L的子集时用左外连接。
4、 Col_R和Col_L彼此有交集但彼此互不为子集时候用全外。
5、 求差操作的时候用联合查询。
多个表查询的时候,这些不同的连接类型可以写到一块。例如:
SELECT T1.C1,T2.CX,T3.CY
FROM TAB1 T1
INNERJOIN TAB2 T2 ON (T1.C1=T2.C2)
INNERJOIN TAB3 T3 ON (T1.C1=T2.C3)
LEFTOUTERJOIN TAB4 ON(T2.C2=T3.C3);
WHERE T1.X >T3.Y;
上面这个SQL查询是多表连接的一个示范。
----全文完。
说明:此测试环境的SQL脚本来自孙卫秦《精通Hibernate》一书中的客户订单模型。