SQL笔记 -- 多表查询（内连接、左外连接、右外连接、UNION）
多表查询（内连接、左外连接、右外连接、UNION）
1.概念知识
1.1内连接
如果要在表A与表B中进行内连接查询，那么就相当于是在求集合A与集合B的“交集”，即，返回结果只会包含与两个表都匹配的数据。举例如下：
员工表emp：
| emp_id | emp_name | depart_id |
|---|---|---|
| 1 | 张三 | 1 |
| 2 | 李四 | 2 |
| 3 | 王五 | 3 |
| 4 | 赵六 | 4 |
部门表depart:
| depart_id | depart_name |
|---|---|
| 1 | 开发 |
| 2 | 测试 |
| 3 | 运维 |
| 5 | 销售 |
表emp与表depart都有字段depart_id，现在通过条件emp.depart_id = depart.depart_id对两表进行内连接，结果如下：
| emp_id | emp_name | depart_id | depart_name |
|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | 1 | 开发 |
| 2 | 李四 | 2 | 测试 |
| 3 | 王五 | 3 | 运维 |
可以看到，员工赵六的depart_id与表depart中的depart_id不匹配，不符合条件emp.depart_id = depart.depart_id，因此结果中没有赵六的信息。部门销售部也同理。
1.2 外连接
两个表在连接过程中不仅会返回满足连接条件的行，还会返回主表中不满足条件的行 ，这种连接称为外连接。外连接由包含左外连接、右外连接和满外连接。
1.2.1 左外连接
如果是左外连接，则连接条件中左边的表称为主表 ，右边的表称为从表。例如表A左外连接表B时，表A就是主表，连接结果不仅包含满足连接条件的行（也就是内连接的结果），还包含表A中不符合条件的行。
拿上面例子举例，表emp左外连接表depart的结果如下：
| emp_id | emp_name | depart_id | depart_name |
|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | 1 | 开发 |
| 2 | 李四 | 2 | 测试 |
| 3 | 王五 | 3 | 运维 |
| 4 | 赵六 | 4 | null |
1.2.2 右外连接
如果是右外连接，则连接条件中右边的表称为主表 ，左边的表称为从表 。例如表A右外连接表B时，表B就是主表，连接结果不仅包含满足连接条件的行（也就是内连接的结果），还包含表B中不符合条件的行。
拿上面例子举例，表emp右外连接表depart的结果如下：
| emp_id | emp_name | depart_id | depart_name |
|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | 1 | 开发 |
| 2 | 李四 | 2 | 测试 |
| 3 | 王五 | 3 | 运维 |
| null | null | 5 | 销售 |
1.2.3 满外连接
满外连接可以理解成两个表都是主表，也就是说，连接结果包含三部分：满足连接条件的行（也就是内连接的结果）、表A中不符合条件的行、表B中不符合条件的行。
拿上面例子举例，表emp满外连接表depart的结果如下：
| emp_id | emp_name | depart_id | depart_name |
|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | 1 | 开发 |
| 2 | 李四 | 2 | 测试 |
| 3 | 王五 | 3 | 运维 |
| 4 | 赵六 | 4 | null |
| null | null | 5 | 销售 |
2. 代码示例
2.1 内连接
-- 语法格式 两表连接
SELECT 字段列表
FROM A表 INNER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
-- 语法格式 三表连接
SELECT 字段列表
FROM A表
INNER JOIN B表 ON 关联条件
INNER JOIN C表 ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
注意：INNER可以省略
举例：
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
2.2 外连接
2.2.1 左外连接
-- 语法格式 两表连接
SELECT 字段列表
FROM A表 LEFT OUTER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
-- 语法格式 三表连接
SELECT 字段列表
FROM A表
LEFT OUTER JOIN B表 ON 关联条件
LEFT OUTER JOIN C表 ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
注意：OUTER可以省略
举例：
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
2.2.2 右外连接
-- 语法格式 两表连接
SELECT 字段列表
FROM A表 RIGHT OUTER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
-- 语法格式 三表连接
SELECT 字段列表
FROM A表
RIGHT OUTER JOIN B表 ON 关联条件
RIGHT OUTER JOIN C表 ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
注意：OUTER可以省略
举例：
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
2.2.3 满外连接
Oracle等数据库可以使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN 来实现。
-- 语法格式 两表连接
SELECT 字段列表
FROM A表 FULL OUTER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
-- 语法格式 三表连接
SELECT 字段列表
FROM A表
FULL OUTER JOIN B表 ON 关联条件
FULL OUTER JOIN C表 ON 关联条件
WHERE 等其他子句;
注意：OUTER可以省略
举例：
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e FULL JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
MySQL不支持FULL JOIN，要用到UNION来实现满外连接。
-- 语法格式
SELECT column,... FROM table1
UNION [ALL]
SELECT column,... FROM table2
注意：UNION 与 UNION ALL的差别在于 UNION 会对连接结果自动去重，因此效率要低于UNION ALL。
举例：
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
UNION ALL
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE e.depart_id IS NULL;
3. 七种连接结果的实现
3.1 左外连接
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
3.1 右外连接
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
3.3 内连接
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id;
3.4 emp - emp ∩ depart
可以看到，该代码只比左外连接多了一行WHILE子句。这是因为emp ∩ depart的部分是符合连接条件的，因此该部分既有e.depart_id，也有d.depart_id。而咱们只想要的不包含公共交集的部分是没有d.depart_id的，因此进行一个筛选就好。
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE d.depart IS NULL;
3.5 depart - emp ∩ depart
与3.4类似
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE e.depart IS NULL;
3.6 满外连接
这里通过把3.1和3.5并起来得到满外连接，也可以使用别的组合。
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
UNION ALL
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE e.depart_id IS NULL;
3.7 (emp - emp ∩ depart) ∪ (depart - emp ∩ depart)
这里通过求3.4和3.5的并集实现。
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e LEFT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE d.depart IS NULL
UNION ALL
SELECT e.employee_id, e.emp_name, e.depart_id, d.depart_name
FROM emp e RIGHT JOIN depart d
ON e.depart_id = d.depart_id
WHILE e.depart_id IS NULL;