MySQL:多表查询(全面详解)
作者:mmseoamin日期:2023-12-25

MySQL:多表查询

  • 前言
  • 附录:常用的 SQL 标准有哪些
  • 一、一个案例引发的多表连接
    • 1、案例说明
    • 2、笛卡尔积(或交叉连接)的理解
    • 3、案例分析与问题解决
    • 二、多表查询分类讲解
      • 1、等值连接 vs 非等值连接
        • 1.1 等值连接
        • 1.2 非等值连接
        • 2、自连接 vs 非自连接
        • 3、内连接 vs 外连接
          • SQL92:使用(+)创建连接(了解即可)
          • 三、SQL99语法实现多表查询
            • 1、基本语法
            • 2、内连接(INNER JOIN)的实现
            • 3、外连接(OUTER JOIN)的实现
              • 3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)
              • 3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)
              • 3.3 满外连接(FULL OUTER JOIN)

                前言

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                附录:常用的 SQL 标准有哪些

                1. 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。
                2. 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。
                3. 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。
                4. 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。

                接下来我们进入正文!

                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。

                一、一个案例引发的多表连接

                1、案例说明

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第1张

                从多个表中获取数据:

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第2张

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

                查询结果:

                +-----------+----------------------+
                | last_name | department_name      |
                +-----------+----------------------+
                | King      | Administration       |
                | King      | Marketing            |
                | King      | Purchasing           |
                | King      | Human Resources      |
                | King      | Shipping             |
                | King      | IT                   |
                | King      | Public Relations     |
                | King      | Sales                |
                | King      | Executive            |
                | King      | Finance              |
                | King      | Accounting           |
                | King      | Treasury             |
                ...
                | Gietz     | IT Support           |
                | Gietz     | NOC                  |
                | Gietz     | IT Helpdesk          |
                | Gietz     | Government Sales     |
                | Gietz     | Retail Sales         |
                | Gietz     | Recruiting           |
                | Gietz     | Payroll              |
                +-----------+----------------------+
                2889 rows in set (0.01 sec)
                

                分析错误情况:

                SELECT COUNT(employee_id) FROM employees;
                #输出107行
                SELECT COUNT(department_id)FROM departments;
                #输出27行
                SELECT 107*27 FROM dual;
                

                我们把上述多表查询中出现的问题称为:笛卡尔积的错误。

                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。

                MySQL:多表查询(全面详解),img,第3张

                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;
                

                3、案例分析与问题解决

                1. 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:

                SELECT	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。
                
                1. 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。
                

                二、多表查询分类讲解

                1、等值连接 vs 非等值连接

                1.1 等值连接

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第4张

                SELECT employees.employee_id, employees.last_name, 
                       employees.department_id, departments.department_id,
                       departments.location_id
                FROM   employees, departments
                WHERE  employees.department_id = departments.department_id;
                

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第5张

                拓展1:多个连接条件与 AND 操作符

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第6张

                拓展2:区分重复的列名

                1. 多个表中有相同列时,必须在列名之前加上表名前缀。
                2. 在不同表中具有相同列名的列可以用表名加以区分。
                SELECT employees.last_name, departments.department_name,employees.department_id
                FROM employees, departments
                WHERE employees.department_id = departments.department_id;
                

                拓展3:表的别名

                1. 使用别名可以简化查询。
                2. 列名前使用表名前缀可以提高查询效率。
                SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id,
                       d.department_id, d.location_id
                FROM   employees e , departments d
                WHERE  e.department_id = d.department_id;
                

                需要注意的是,如果我们使用了表的别名,在查询字段中、过滤条件中就只能使用别名进行代替,不能使用原有的表名,否则就会报错。

                阿里开发规范:

                【强制】对于数据库中表记录的查询和变更,只要涉及多个表,都需要在列名前加表的别名(或 表名)进行限定。

                说明:对多表进行查询记录、更新记录、删除记录时,如果对操作列没有限定表的别名(或表名),并且操作列在多个表中存在时,就会抛异常。

                正例:select t1.name from table_first as t1 , table_second as t2 where t1.id=t2.id;

                反例:在某业务中,由于多表关联查询语句没有加表的别名(或表名)的限制,正常运行两年后,最近在 某个表中增加一个同名字段,在预发布环境做数据库变更后,线上查询语句出现出 1052 异常:Column 'name' in field list is ambiguous

                拓展4:连接多个表

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第7张

                总结:连接 n个表,至少需要n-1个连接条件。比如,连接三个表,至少需要两个连接条件。

                1.2 非等值连接

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第8张

                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;
                

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第9张

                2、自连接 vs 非自连接

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第10张

                当table1和table2本质上是同一张表,只是用取别名的方式虚拟成两张表以代表不同的意义。然后两个表再进行内连接,外连接等查询。

                题目:查询employees表,返回“Xxx works for Xxx”

                SELECT CONCAT(worker.last_name ,' works for ' 
                       , manager.last_name)
                FROM   employees worker, employees manager
                WHERE  worker.manager_id = manager.employee_id ;
                

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第11张

                3、内连接 vs 外连接

                1. 除了查询满足条件的记录以外,外连接还可以查询某一方不满足条件的记录。

                MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第12张

                1. 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
                2. 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)。
                3. 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。
                4. 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。

                SQL92:使用(+)创建连接(了解即可)

                1. 在 SQL92 中采用(+)代表从表所在的位置。即左或右外连接中,(+) 表示哪个是从表。
                2. Oracle 对 SQL92 支持较好,而 MySQL 则不支持 SQL92 的外连接。
                 #左外连接
                SELECT last_name,department_name
                FROM employees ,departments
                WHERE employees.department_id = departments.department_id(+);
                #右外连接
                SELECT last_name,department_name
                FROM employees ,departments
                WHERE employees.department_id(+) = departments.department_id;
                
                1. 而且在 SQL92 中,只有左外连接和右外连接,没有满(或全)外连接。

                三、SQL99语法实现多表查询

                1、基本语法

                1. 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
                

                它的嵌套逻辑类似我们使用的 FOR 循环:

                 for t1 in table1:
                    for t2 in table2:
                       if condition1:
                           for t3 in table3:
                              if condition2:
                                  output t1 + t2 + t3
                

                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。

                1. 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

                  2、内连接(INNER JOIN)的实现

                  1. 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1:

                  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);
                  

                  MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第13张

                  题目2:

                  SELECT employee_id, city, department_name
                  FROM   employees e 
                  JOIN   departments d
                  ON     d.department_id = e.department_id 
                  JOIN   locations l
                  ON     d.location_id = l.location_id;![
                  

                  MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第14张

                  3、外连接(OUTER JOIN)的实现

                  3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)

                  1. 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;
                  
                  1. 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) ;
                  

                  MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第15张

                  3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

                  1. 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;
                  
                  1. 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) ;
                  

                  MySQL:多表查询(全面详解),在这里插入图片描述,第16张

                  需要注意的是,LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中,在 SQL92 中不存在,只能用 (+) 表示。

                  3.3 满外连接(FULL OUTER JOIN)

                  1. 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。
                  2. SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。
                  3. 需要注意的是,MySQL不支持FULL JOIN,但是可以用 LEFT JOIN UNION RIGHT join代替。