圖解 SQL 裏的各類 JOIN

時間  2019-11-16
標籤 圖解 sql 各類 join 欄目 SQL 简体版
原文   原文鏈接

從業以來主要在作客戶端，用到的數據庫都是表結構比較簡單的 SQLite，以我那還給老師一大半的 SQL 水平倒也能對付。如今偶爾須要到後臺的 SQL Server 裏追查一些數據問題，就顯得有點捉襟見肘了，特別是各類 JOIN，有時候傻傻分不清楚，因而索性弄明白並作個記錄。php

前言

在各類問答社區裏談及 SQL 裏的各類 JOIN 之間的區別時，最被廣爲引用的是 CodeProject 上 C.L. Moffatt 的文章 Visual Representation of SQL Joins，他確實講得簡單明瞭，使用文氏圖來幫助理解，效果明顯。本文將沿用他的講解方式，稍有演繹，能夠視爲該文較爲粗糙的中譯版。mysql

約定

下文將使用兩個數據庫表 Table_A 和 Table_B 來進行示例講解，其結構與數據分別以下：程序員

mysql> SELECT * FROM Table_A ORDER BY PK ASC;
+----+---------+
| PK | Value   |
+----+---------+
|  1 | both ab |
|  2 | only a  |
+----+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * from Table_B ORDER BY PK ASC;
+----+---------+
| PK | Value   |
+----+---------+
|  1 | both ab |
|  3 | only b  |
+----+---------+
2 rows in set (0.00 sec)複製代碼

其中 PK 爲 1 的記錄在 Table_A 和 Table_B 中都有，2 爲 Table_A 特有，3 爲 Table_B 特有。sql

經常使用的 JOIN

INNER JOIN

INNER JOIN 通常被譯做內鏈接。內鏈接查詢能將左表（表 A）和右表（表 B）中能關聯起來的數據鏈接後返回。數據庫

文氏圖：bash

INNER JOIN
INNER JOIN

示例查詢：微信

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
INNER JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK;複製代碼

查詢結果：ide

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ab |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.00 sec)複製代碼

注：其中 A 爲 Table_A 的別名，B 爲 Table_B 的別名，下同。學習

LEFT JOIN

LEFT JOIN 通常被譯做左鏈接，也寫做 LEFT OUTER JOIN。左鏈接查詢會返回左表（表 A）中全部記錄，無論右表（表 B）中有沒有關聯的數據。在右表中找到的關聯數據列也會被一塊兒返回。ui

文氏圖：

LEFT JOIN
LEFT JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
LEFT JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK;複製代碼

查詢結果：

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
|    2 | NULL | only a  | NULL    |
+------+------+---------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)複製代碼

RIGHT JOIN

RIGHT JOIN 通常被譯做右鏈接，也寫做 RIGHT OUTER JOIN。右鏈接查詢會返回右表（表 B）中全部記錄，無論左表（表 A）中有沒有關聯的數據。在左表中找到的關聯數據列也會被一塊兒返回。

文氏圖：

RIGHT JOIN
RIGHT JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
RIGHT JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK;複製代碼

查詢結果：

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
| NULL |    3 | NULL    | only b  |
+------+------+---------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)複製代碼

FULL OUTER JOIN

FULL OUTER JOIN 通常被譯做外鏈接、全鏈接，實際查詢語句中能夠寫做 FULL OUTER JOIN 或 FULL JOIN。外鏈接查詢能返回左右表裏的全部記錄，其中左右表裏能關聯起來的記錄被鏈接後返回。

文氏圖：

FULL OUTER JOIN
FULL OUTER JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
FULL OUTER JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK;複製代碼

查詢結果：

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'FULL OUTER JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK' at line 4複製代碼

注：我當前示例使用的 MySQL 不支持 FULL OUTER JOIN。

應當返回的結果（使用 UNION 模擬）：

mysql> SELECT * 
    -> FROM Table_A
    -> LEFT JOIN Table_B 
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> UNION ALL
    -> SELECT *
    -> FROM Table_A
    -> RIGHT JOIN Table_B 
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_A.PK IS NULL;
+------+---------+------+---------+
| PK   | Value   | PK   | Value   |
+------+---------+------+---------+
|    1 | both ab |    1 | both ba |
|    2 | only a  | NULL | NULL    |
| NULL | NULL    |    3 | only b  |
+------+---------+------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)複製代碼

小結

以上四種，就是 SQL 裏常見 JOIN 的種類和概念了，看一下它們的合影：

有沒有感受少了些什麼，學數學集合時徹底不止這幾種狀況？確實如此，繼續看。

延伸用法

LEFT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回左表有但右表沒有關聯數據的記錄集。

文氏圖：

LEFT JOIN EXCLUDING INNER JOIN
LEFT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
LEFT JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK
WHERE B.PK IS NULL;複製代碼

查詢結果：

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    2 | NULL | only a  | NULL    |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.01 sec)複製代碼

RIGHT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回右表有但左表沒有關聯數據的記錄集。

文氏圖：

RIGHT JOIN EXCLUDING INNER JOIN
RIGHT JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
RIGHT JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK
WHERE A.PK IS NULL;複製代碼

查詢結果：

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
| NULL |    3 | NULL    | only b  |
+------+------+---------+---------+
1 row in set (0.00 sec)複製代碼

FULL OUTER JOIN EXCLUDING INNER JOIN

返回左表和右表裏沒有相互關聯的記錄集。

文氏圖：

FULL OUTER JOIN EXCLUDING INNER JOIN
FULL OUTER JOIN EXCLUDING INNER JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
FULL OUTER JOIN Table_B B
ON A.PK = B.PK
WHERE A.PK IS NULL
OR B.PK IS NULL;複製代碼

由於使用到了 FULL OUTER JOIN，MySQL 在執行該查詢時再次報錯。

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'FULL OUTER JOIN Table_B B ON A.PK = B.PK WHERE A.PK IS NULL OR B.PK IS NULL' at line 4複製代碼

應當返回的結果（用 UNION 模擬）：

mysql> SELECT * 
    -> FROM Table_A
    -> LEFT JOIN Table_B
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_B.PK IS NULL
    -> UNION ALL
    -> SELECT *
    -> FROM Table_A
    -> RIGHT JOIN Table_B
    -> ON Table_A.PK = Table_B.PK
    -> WHERE Table_A.PK IS NULL;
+------+--------+------+--------+
| PK   | Value  | PK   | Value  |
+------+--------+------+--------+
|    2 | only a | NULL | NULL   |
| NULL | NULL   |    3 | only b |
+------+--------+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)複製代碼

總結

以上七種用法基本上能夠覆蓋各類 JOIN 查詢了。七種用法的全家福：

SQL JOINS
SQL JOINS

看着它們，我彷彿回到了當年學數學，求交集並集的時代……

順帶張貼一下 C.L. Moffatt 帶 SQL 語句的圖片，配合學習，風味更佳：

SQL JOINS
SQL JOINS

更新：更多的 JOIN

除以上幾種外，還有更多的 JOIN 用法，好比 CROSS JOIN（迪卡爾集）、SELF JOIN，能夠參考 SQL JOINS Slide Presentation 學習。

CROSS JOIN

返回左表與右表之間符合條件的記錄的迪卡爾集。

圖示：

CORSS JOIN
CORSS JOIN

示例查詢：

SELECT A.PK AS A_PK, B.PK AS B_PK,
       A.Value AS A_Value, B.Value AS B_Value
FROM Table_A A
CROSS JOIN Table_B B;複製代碼

查詢結果：

+------+------+---------+---------+
| A_PK | B_PK | A_Value | B_Value |
+------+------+---------+---------+
|    1 |    1 | both ab | both ba |
|    2 |    1 | only a  | both ba |
|    1 |    3 | both ab | only b  |
|    2 |    3 | only a  | only b  |
+------+------+---------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)複製代碼

上面講過的幾種 JOIN 查詢的結果均可以用 CROSS JOIN 加條件模擬出來，好比 INNER JOIN 對應 CROSS JOIN ... WHERE A.PK = B.PK。

SELF JOIN

返回表與本身鏈接後符合條件的記錄，通常用在表裏有一個字段是用主鍵做爲外鍵的狀況。

好比 Table_C 的結構與數據以下：

+--------+----------+-------------+
| EMP_ID | EMP_NAME | EMP_SUPV_ID |
+--------+----------+-------------+
|   1001 | Ma       |        NULL |
|   1002 | Zhuang   |        1001 |
+--------+----------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)複製代碼

EMP_ID 字段表示員工 ID，EMP_NAME 字段表示員工姓名，EMP_SUPV_ID 表示主管 ID。

示例查詢：

如今咱們想查詢全部有主管的員工及其對應的主管 ID 和姓名，就能夠用 SELF JOIN 來實現。

SELECT A.EMP_ID AS EMP_ID, A.EMP_NAME AS EMP_NAME, 
    B.EMP_ID AS EMP_SUPV_ID, B.EMP_NAME AS EMP_SUPV_NAME
FROM Table_C A, Table_C B
WHERE A.EMP_SUPV_ID = B.EMP_ID;複製代碼

查詢結果：

+--------+----------+-------------+---------------+
| EMP_ID | EMP_NAME | EMP_SUPV_ID | EMP_SUPV_NAME |
+--------+----------+-------------+---------------+
|   1002 | Zhuang   |        1001 | Ma            |
+--------+----------+-------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)複製代碼

補充說明

  1. 文中的圖使用 Keynote 繪製；

  2. 我的的體會是 SQL 裏的 JOIN 查詢與數學裏的求交集、並集等很像；

  3. SQLite 不支持 RIGHT JOIN 和 FULL OUTER JOIN，可使用 LEFT JOIN 和 UNION 來達到相同的效果；

  4. MySQL 不支持 FULL OUTER JOIN，可使用 LEFT JOIN 和 UNION 來達到相同的效果；

假如你對個人文章感興趣，能夠關注個人微信公衆號『悶騷的程序員』隨時閱讀更多內容。

參考

原始連接：圖解 SQL 裏的各類 JOIN

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