Mysql - JOIN詳解

時間 2019-11-06

標籤 mysql join 詳解欄目 MySQL 简体版

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0 索引

JOIN語句的執行順序

INNER/LEFT/RIGHT/FULL JOIN的區別

ON和WHERE的區別

1 概述

一個完整的SQL語句中會被拆分紅多個子句，子句的執行過程當中會產生虛擬表(vt)，可是結果只返回最後一張虛擬表。從這個思路出發，咱們試着理解一下JOIN查詢的執行過程並解答一些常見的問題。
若是以前對不一樣JOIN的執行結果沒有概念，能夠結合這篇文章往下看html

2 JOIN的執行順序

如下是JOIN查詢的通用結構mysql

SELECT <row_list> 
  FROM <left_table> 
    <inner|left|right> JOIN <right_table> 
      ON <join condition> 
        WHERE <where_condition>

它的執行順序以下(SQL語句裏第一個被執行的老是FROM子句)：sql

FROM:對左右兩張表執行笛卡爾積，產生第一張表vt1。行數爲n*m（n爲左表的行數，m爲右表的行數
ON:根據ON的條件逐行篩選vt1，將結果插入vt2中
JOIN:添加外部行，若是指定了LEFT JOIN(LEFT OUTER JOIN)，則先遍歷一遍左表的每一行，其中不在vt2的行會被插入到vt2，該行的剩餘字段將被填充爲NULL，造成vt3；若是指定了RIGHT JOIN也是同理。但若是指定的是INNER JOIN，則不會添加外部行，上述插入過程被忽略，vt2=vt3（因此INNER JOIN的過濾條件放在ON或WHERE裏執行結果是沒有區別的，下文會細說）
WHERE:對vt3進行條件過濾，知足條件的行被輸出到vt4
SELECT:取出vt4的指定字段到vt5

下面用一個例子介紹一下上述聯表的過程（這個例子不是個好的實踐，只是爲了說明join語法）編程

3 舉例

建立一個用戶信息表：code

CREATE TABLE `user_info` (
  `userid` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  UNIQUE `userid` (`userid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

再建立一個用戶餘額表：htm

CREATE TABLE `user_account` (
  `userid` int(11) NOT NULL,
  `money` bigint(20) NOT NULL,
 UNIQUE `userid` (`userid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

隨便導入一些數據：索引

select * from user_info;
+--------+------+
| userid | name |
+--------+------+
|   1001 | x    |
|   1002 | y    |
|   1003 | z    |
|   1004 | a    |
|   1005 | b    |
|   1006 | c    |
|   1007 | d    |
|   1008 | e    |
+--------+------+
8 rows in set (0.00 sec)

select * from user_account;
+--------+-------+
| userid | money |
+--------+-------+
|   1001 |    22 |
|   1002 |    30 |
|   1003 |     8 |
|   1009 |    11 |
+--------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

一共8個用戶有用戶名，4個用戶的帳戶有餘額。
取出userid爲1003的用戶姓名和餘額，SQL以下：ip

SELECT i.name, a.money 
  FROM user_info as i 
    LEFT JOIN user_account as a 
      ON i.userid = a.userid 
        WHERE a.userid = 1003;

第一步：執行FROM子句對兩張表進行笛卡爾積操做

笛卡爾積操做後會返回兩張表中全部行的組合，左表user_info有8行，右表user_account有4行，生成的虛擬表vt1就是8*4=32行：文檔

SELECT * FROM user_info as i LEFT JOIN user_account as a ON 1;
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1001 |    22 |
|   1003 | z    |   1001 |    22 |
|   1004 | a    |   1001 |    22 |
|   1005 | b    |   1001 |    22 |
|   1006 | c    |   1001 |    22 |
|   1007 | d    |   1001 |    22 |
|   1008 | e    |   1001 |    22 |
|   1001 | x    |   1002 |    30 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1002 |    30 |
|   1004 | a    |   1002 |    30 |
|   1005 | b    |   1002 |    30 |
|   1006 | c    |   1002 |    30 |
|   1007 | d    |   1002 |    30 |
|   1008 | e    |   1002 |    30 |
|   1001 | x    |   1003 |     8 |
|   1002 | y    |   1003 |     8 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   1004 | a    |   1003 |     8 |
|   1005 | b    |   1003 |     8 |
|   1006 | c    |   1003 |     8 |
|   1007 | d    |   1003 |     8 |
|   1008 | e    |   1003 |     8 |
|   1001 | x    |   1009 |    11 |
|   1002 | y    |   1009 |    11 |
|   1003 | z    |   1009 |    11 |
|   1004 | a    |   1009 |    11 |
|   1005 | b    |   1009 |    11 |
|   1006 | c    |   1009 |    11 |
|   1007 | d    |   1009 |    11 |
|   1008 | e    |   1009 |    11 |
+--------+------+--------+-------+
32 rows in set (0.00 sec)

第二步：執行ON子句過濾掉不知足條件的行

ON i.userid = a.userid 過濾以後vt2以下：get

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+

第三步：JOIN 添加外部行

LEFT JOIN會將左表未出如今vt2的行插入進vt2，每一行的剩餘字段將被填充爲NULL，RIGHT JOIN同理
本例中用的是LEFT JOIN，因此會將左表user_info剩下的行都添上生成表vt3：

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   1004 | a    |   NULL |  NULL |
|   1005 | b    |   NULL |  NULL |
|   1006 | c    |   NULL |  NULL |
|   1007 | d    |   NULL |  NULL |
|   1008 | e    |   NULL |  NULL |
+--------+------+--------+-------+

第四步：WHERE條件過濾

WHERE a.userid = 1003 生成表vt4：

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+

第五步：SELECT

SELECT i.name, a.money 生成vt5：

+------+-------+
| name | money |
+------+-------+
| z    |     8 |
+------+-------+

虛擬表vt5做爲最終結果返回給客戶端

介紹完聯表的過程以後，咱們看看經常使用JOIN的區別

4 INNER/LEFT/RIGHT/FULL JOIN的區別

INNER JOIN...ON...: 返回左右表互相匹配的全部行（由於只執行上文的第二步ON過濾，不執行第三步添加外部行）
LEFT JOIN...ON...: 返回左表的全部行，若某些行在右表裏沒有相對應的匹配行，則將右表的列在新表中置爲NULL
RIGHT JOIN...ON...: 返回右表的全部行，若某些行在左表裏沒有相對應的匹配行，則將左表的列在新表中置爲NULL

INNER JOIN

拿上文的第三步添加外部行來舉例，若LEFT JOIN替換成INNER JOIN，則會跳過這一步，生成的表vt3與vt2如出一轍：

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+

RIGHT JOIN

若LEFT JOIN替換成RIGHT JOIN，則生成的表vt3以下：

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   NULL | NULL |   1009 |    11 |
+--------+------+--------+-------+

由於user_account（右表）裏存在userid=1009這一行，而user_info（左表）裏卻找不到這一行的記錄，因此會在第三步插入如下一行：

|   NULL | NULL |   1009 |    11 |

FULL JOIN

上文引用的文章中提到了標準SQL定義的FULL JOIN，這在mysql裏是不支持的，不過咱們能夠經過LEFT JOIN + UNION + RIGHT JOIN 來實現FULL JOIN：

SELECT * 
  FROM user_info as i 
    RIGHT JOIN user_account as a 
      ON a.userid=i.userid
union 
SELECT * 
  FROM user_info as i 
    LEFT JOIN user_account as a 
      ON a.userid=i.userid;

他會返回以下結果：

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   NULL | NULL |   1009 |    11 |
|   1004 | a    |   NULL |  NULL |
|   1005 | b    |   NULL |  NULL |
|   1006 | c    |   NULL |  NULL |
|   1007 | d    |   NULL |  NULL |
|   1008 | e    |   NULL |  NULL |
+--------+------+--------+-------+

ps：其實咱們從語義上就能看出LEFT JOIN和RIGHT JOIN沒什麼差異，二者的結果差別取決於左右表的放置順序，如下內容摘自mysql官方文檔：

RIGHT JOIN works analogously to LEFT JOIN. To keep code portable across databases, it is recommended that you use LEFT JOIN instead of RIGHT JOIN.

因此當你糾結使用LEFT JOIN仍是RIGHT JOIN時，儘量只使用LEFT JOIN吧

5 ON和WHERE的區別

上文把JOIN的執行順序瞭解清楚以後，ON和WHERE的區別也就很好理解了。
舉例說明:

SELECT * 
  FROM user_info as i
    LEFT JOIN user_account as a
      ON i.userid = a.userid and i.userid = 1003;

SELECT * 
  FROM user_info as i
    LEFT JOIN user_account as a
      ON i.userid = a.userid where i.userid = 1003;

第一種狀況LEFT JOIN在執行完第二步ON子句後，篩選出知足i.userid = a.userid and i.userid = 1003的行，生成表vt2，而後執行第三步JOIN子句，將外部行添加進虛擬表生成vt3即最終結果：

vt2:
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+
vt3:
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   NULL |  NULL |
|   1002 | y    |   NULL |  NULL |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   1004 | a    |   NULL |  NULL |
|   1005 | b    |   NULL |  NULL |
|   1006 | c    |   NULL |  NULL |
|   1007 | d    |   NULL |  NULL |
|   1008 | e    |   NULL |  NULL |
+--------+------+--------+-------+

而第二種狀況LEFT JOIN在執行完第二步ON子句後，篩選出知足i.userid = a.userid的行，生成表vt2；再執行第三步JOIN子句添加外部行生成表vt3；而後執行第四步WHERE子句，再對vt3表進行過濾生成vt4，得的最終結果：

vt2:
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+
vt3:
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1001 | x    |   1001 |    22 |
|   1002 | y    |   1002 |    30 |
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
|   1004 | a    |   NULL |  NULL |
|   1005 | b    |   NULL |  NULL |
|   1006 | c    |   NULL |  NULL |
|   1007 | d    |   NULL |  NULL |
|   1008 | e    |   NULL |  NULL |
+--------+------+--------+-------+
vt4:
+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+

若是將上例的LEFT JOIN替換成INNER JOIN，不論將條件過濾放到ON仍是WHERE裏，結果都是同樣的，由於INNER JOIN不會執行第三步添加外部行

SELECT * 
  FROM user_info as i
    INNER JOIN user_account as a
      ON i.userid = a.userid and i.userid = 1003;

SELECT * 
  FROM user_info as i
    INNER JOIN user_account as a
      ON i.userid = a.userid where i.userid = 1003;

返回結果都是:

+--------+------+--------+-------+
| userid | name | userid | money |
+--------+------+--------+-------+
|   1003 | z    |   1003 |     8 |
+--------+------+--------+-------+