關於 JOIN 耐心總結，學不會你打我係列

如今隨着各類數據庫框架的盛行，在提升效率的同時也讓咱們忽略了不少底層的鏈接過程，這篇文章是對 SQL 鏈接過程梳理，並涉及到了如今經常使用的 SQL 標準。

其實標準就是在不一樣的時間，制定的一些寫法或規範。

從 SQL 標準提及

在編寫 SQL 語句前，須要先了解在不一樣版本的規範，由於隨着版本的變化，在具體編寫 SQL 時會有所不一樣。對於 SQL 來講，SQL92 和 SQL99 是最多見的兩個 SQL 標準，92 和 99 對應其提出的年份。除此以外，還存在 SQL8六、SQL8九、SQL200三、SQL200八、SQL2011，SQL2016等等。

但對咱們來講，SQL92 和 SQL99 是最經常使用的兩個標準，主要學習這兩個就能夠了。

爲了演示方便，如今數據庫中加入以下三張表：

每一個學生屬於一個班級，經過班級的人數來對應班級的類型。

-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `Student`;
CREATE TABLE `Student` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '',
  `birth` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '',
  `sex` varchar(10) NOT NULL DEFAULT '',
  `class_id` int(11) NOT NULL COMMENT '班級ID',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=9 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of Student
-- ----------------------------
INSERT INTO `Student` VALUES ('1', '胡一', '1994.1.1', '男', '1');
INSERT INTO `Student` VALUES ('3', '王阿', '1992.1.1', '女', '1');
INSERT INTO `Student` VALUES ('5', '王琦', '1993.1.2', '男', '1');
INSERT INTO `Student` VALUES ('7', '劉偉', '1998.2.2', '女', '1');
INSERT INTO `Student` VALUES ('11', '張使', '1994.1.1', '男', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('13', '王阿', '1992.1.1', '女', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('15', '夏琪', '1993.1.2', '男', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('17', '劉表', '1998.2.2', '女', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('19', '諸葛', '1994.1.1', '男', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('21', '王前', '1992.1.1', '女', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('23', '王意識', '1993.1.2', '男', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('25', '劉等待', '1998.2.2', '女', '3');
INSERT INTO `Student` VALUES ('27', '胡是一', '1994.1.1', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('29', '王阿請', '1992.1.1', '女', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('31', '王消息', '1993.1.2', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('33', '劉全', '1998.2.2', '女', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('35', '胡愛', '1994.1.1', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('37', '王表', '1992.1.1', '女', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('39', '王華', '1993.1.2', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('41', '劉偉以', '1998.2.2', '女', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('43', '胡一彪', '1994.1.1', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('45', '王阿符', '1992.1.1', '女', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('47', '王琦刪', '1993.1.2', '男', '5');
INSERT INTO `Student` VALUES ('49', '劉達達', '1998.2.2', '女', '5');

-- ----------------------------
-- Table structure for `Class`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `Class`;
CREATE TABLE `Class` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '',
  `number` int(11) NOT NULL DEFAULT '',
  `class_type_id` int(11) NOT NULL COMMENT '班級類型ID',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of Class
-- ----------------------------
INSERT INTO `Class` VALUES ('1', '1年1班', 4, '1');
INSERT INTO `Class` VALUES ('3', '1年2班', 8, '3');
INSERT INTO `Class` VALUES ('5', '1年3班', 12, '5');

CREATE TABLE `ClassType`(
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT '',
  `minimum_number` int(11) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '最少的班級人數',
  `maximum_number` int(11) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '最多的班級人數',
  PRIMARY KEY(`id`)
);
INSERT INTO `ClassType` VALUES ('1', '小班', '1', '4');
INSERT INTO `ClassType` VALUES ('3', '中班', '5', '8');
INSERT INTO `ClassType` VALUES ('5', '大班', '9', '12');

SQL92

笛卡爾積（交叉鏈接）

笛卡爾積是一個數學上的概念，表示若是存在 X，Y 兩個集合，則 X，Y 的笛卡爾積記爲 X * Y. 表示由 X，Y 組成有序對的全部狀況。

對應在 SQL 中，就是將兩張表中的每一行進行組合。並且在鏈接時，能夠沒有任何限制，可將沒有關聯關係的任意表進行鏈接。

這裏拿學生表和班級表舉例，在學生表中咱們插入了20名學生的數據，課程表中插入三個班級。則學生和班級的笛卡爾結果就是將兩表的每行數據一一組合，最後就是有 24 * 3 = 72 行的結果，以下圖所示。

而且須要知道的是，下面學習的外鏈接，自鏈接，等值鏈接等都是在笛卡爾積的基礎上篩選獲得的。

對應的 SQL92 寫法爲：

select * from Student, Class;

等值鏈接（內鏈接）

等值鏈接就是將兩張表中都存在的列進行鏈接，具體來講就是 where 後面經過 = 進行篩選。

好比查詢 Student 和其所屬 Class 信息的關係：

SELECT * FROM Student as s, Class as c where s.class_id = c.id;

非等值鏈接

非等值鏈接就是將等值鏈接中的等號換成其餘的過濾條件。

好比這裏查詢每一個班級的信息以及所屬的班級類別。

SELECT * FROM Class as c, ClassType t where c.number between t.minimum_number and maximum_number;

外鏈接

對於 SQL92 的外鏈接來講，在鏈接時會將兩張表分爲主表和從表，主表顯示全部的數據，從表顯示匹配到的數據，沒有匹配到的則顯示 None. 用 + 表示從表的位置。

左外鏈接：左表是主表，右表時從表。

SELECT * FROM Student as s , Class as c where s.class_id = c.id(+);

右外鏈接：左表是從表，右表時主表。

SELECT * FROM Class as c, Student as s  where c.id = s.class_id(+);

注意 SQL92 中並無全外鏈接。

自鏈接

自鏈接通常用於鏈接自己這張表，因爲常見的 DBMS 都會對自鏈接作一些優化，因此通常在子查詢和自鏈接的狀況下都使用自鏈接。

好比想要查詢比1年1班人數多的班級：

子查詢：

SELECT * FROM Class WHERE number > (SELECT number FROM Class WHERE name="1年1班");

自鏈接：

SELECT c2.* FROM Class c1, Class c2 WHERE c1.number < c2.number and c1.name = "1年1班";

SQL99

交叉鏈接

SELECT * FROM Student CROSS JOIN Class;

還能夠對多張表進行交叉鏈接，好比鏈接 Student，Class，ClassType 三張表，結果爲 24 * 3 * 3 = 216 條。

至關於嵌套了三層 for 循環。

天然鏈接

其實就是 SQL92 中的等值鏈接，只不過鏈接的對象是具備相同列名，而且值也相同的內容。

SELECT * FROM Student NATURAL JOIN CLASS;

SELECT * FROM Student as s, Class as c where s.id = c.id;

若是想用 NATURAL JOIN 時，建議爲兩表設置相同的列名，好比 Student 表中的班級列爲 class_id, 則在 Class 表中，id 也應改成 class_id. 這樣鏈接更合理一些。

若是你們嘗試，天然鏈接的話，會發現查出來的結果集爲空，不要奇怪，下面說一下緣由：

這是由於，NATURAL JOIN 會自動鏈接兩張表中相同的列名，而對於 Student 和 Class 兩張表來講，id 和 name 在這兩張表都是相同的，因此既知足 id 又知足 name 的行是不存在的。

至關於 SQL 變成了這樣

SELECT * FROM Student as s, Class as c where s.id = c.id and s.name = c.name;

ON 鏈接

ON 鏈接其實對了 SQL92 中的等值鏈接和非等值鏈接：

等值鏈接：

SELECT * FROM Student as s JOIN Class as c ON s.class_id = c.id;

or

SELECT * FROM Student as s INNER JOIN Class as c ON s.class_id = c.id;

非等值鏈接：

SELECT * FROM Class as c JOIN ClassType t ON c.number between t.minimum_number and maximum_number;

USING 鏈接

和 NATURAL JOIN 很像，能夠手動指定具備相同列名的列進行鏈接：

SELECT * FROM Student JOIN Class USING(id);

這時就解決了以前列存在重名，沒法鏈接的狀況。

外鏈接

左外鏈接: 左表是主表，右表時從表。

SELECT * FROM Student as s LEFT JOIN Class as c on s.class_id = c.id;
OR
SELECT * FROM Student as s LEFT OUTER JOIN Class as c on s.class_id = c.id;

右外鏈接：左表是從表，右表時主表。

SELECT * FROM Student as s RIGHT JOIN Class as c on s.class_id = c.id;
OR
SELECT * FROM Student as s RIGHT OUTER JOIN Class as c on s.class_id = c.id;

全外鏈接: 左外鏈接 + 右外的鏈接的合集

SELECT * FROM Student as s FULL JOIN Class as c ON s.class_id = c.id;

MySQL 中沒有全外鏈接的概念。

自鏈接：

SELECT c2.* FROM Class c1 JOIN Class c2 ON c1.number < c2.number and c1.name = "1年1班";

SQL92 和 SQL99 的對比

1. SQL92 中的等值鏈接（內鏈接），非等值鏈接，自鏈接對應了 SQL99 的 ON 鏈接，用於篩選知足鏈接條件的數據行。

2. SQL92 的笛卡爾積鏈接，對應了 SQL99 的交叉鏈接。

3. SQL92 中的外鏈接並不包含全外鏈接，而 SQL99 支持，而且將 SQL92 中 WHERE 換爲 SQL99 的 ON. 這樣的好處能夠更清晰的表達鏈接表的過程，更直觀。

   SELECT ...
   FROM table1
       JOIN table2 ON filter_condition
           JOIN table3 ON filter_condition

4. SQL99 多了天然鏈接和 USING 鏈接的過程，二者的區別是是否須要顯式的指定列名。

總結

咱們知道，在 SQL 中，按照年份劃分了不一樣的標準，其中最爲經常使用的是 SQL-92 和 SQL-99 兩個標準。

接着，對比了 92 和 99 二者的不一樣，發現 99 的標準在鏈接時，更加符合邏輯而且更加直觀。

最後，上一張各類鏈接的示意圖, 方便梳理複習：

參考

各類鏈接的不一樣