第06章_多表查询

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2025-09-01

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。

3. SQL 99 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

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 ondition2: 
     output t1 + t2 + t3

SQL 99 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 SQL 92 ，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？~~

补充：

连接类型	核心含义	是否需要连接条件 (ON/USING)	结果集说明	典型应用场景
`CROSS JOIN`	笛卡尔积	否	左表每一行与右表每一行组合，行数 = 表A行数 × 表B行数	生成所有组合（如测试数据）、计算可能性
`INNER JOIN`	内连接 (等值/非等值连接、自连接)	是	只返回满足连接条件的行	关联查询，获取两表中有逻辑关系的记录
`JOIN`	在 SQL-92 中常指 `INNER JOIN`，但不推荐使用	是	同 `INNER JOIN`	同 `INNER JOIN` (但语法易混淆，不推荐使用)

3.2 内连接(`INNER JOIN`)的实现

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 );

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;

3.3 外连接(`OUTER JOIN`)的实现

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 );

需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL 99 及以后的标准中，在 SQL 92 中不存在
只能用 (+) 表示

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
SQL 99 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。

举例：查询部门编号 > 90 或邮箱包含a的员工信息

#方式 1
SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%' OR department_id> 90 ;

#方式 2
SELECT * FROM employees  WHERE email LIKE '%a%'
UNION
SELECT * FROM employees  WHERE department_id> 90 ;

举例：查询中国用户中男性的信息以及美国用户中年男性的用户信息

SELECT id,cname FROM t_chinamale WHERE csex='男'
UNION ALL
SELECT id,tname FROM t_usmale WHERE tGender='male';

5. 7种`SQL JOINS`的实现

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. SQL 99 语法新特性

6.1 自然连接

SQL 99 在 SQL 92 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 SQL 92 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SQL 92 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 SQL 99 中你可以写成:

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，SQL 99 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

#关联条件
#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》

8. 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 SQL 92 和 SQL 99 。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

SQL 92 和 SQL 99 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

第06章_多表查询

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

1.3 案例分析与问题解决

2. 多表查询分类讲解

分类1：等值连接 vs 非等值连接

等值连接

拓展 1 ：多个连接条件与 AND 操作符

拓展 2 ：区分重复的列名

拓展 3 ：表的别名

拓展 4 ：连接多个表

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

SQL 92：使用(`+`)创建连接