再探再报：SQL中的关联查询

在 SQL 中进行关联查询（或称联接查询）时，有几种不同的语法来执行这些查询，常见的包括：

  1. 使用 JOIN 关键字：JOIN 关键字可与不同类型的联接组合使用，如 INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、FULL JOIN 等。例如：

    SELECT *
FROM TableA
INNER JOIN TableB ON TableA.column = TableB.column;

    这种语法通过 ON 关键字指定连接条件进行表联接。

  2. 使用逗号分隔表：在 FROM 子句中可以列出多个表名，使用逗号分隔。但不推荐在实际应用中使用这种方式，因为它与 ANSI SQL 标准不太一致，并且可读性较差。示例：

    SELECT *
FROM TableA, TableB
WHERE TableA.column = TableB.column;

    此种方式实际上会执行笛卡尔积，然后通过 WHERE 子句进行过滤以得到想要的结果。不过，应该尽量避免使用这种语法，而是采用显式的 JOIN 语法。

  3. 子查询：在 SELECT 语句中嵌套使用子查询来执行关联查询。例如：

    SELECT *
FROM TableA
WHERE TableA.column IN (SELECT column FROM TableB WHERE condition);

    这种方式将一个查询的结果嵌套到另一个查询中，用于创建关联。这种方法适用于特定情况下的复杂查询。

以上是 SQL 中进行关联查询常用的几种语法形式。在实际应用中，推荐使用 JOIN 语法，因为它更为清晰明了，易于理解，并且符合 ANSI SQL 标准。

1.Join语法

1.1. LEFT JOIN

在数据库中，LEFT JOIN 是一种用于联结多个表的 SQL 查询语句。LEFT JOIN 返回左边表（也称为主表）中的所有记录，并且如果在右边表（也称为外部表）中存在匹配的记录，则返回匹配的记录。如果右边表中没有匹配的记录，则返回 NULL 值。

语法如下所示：

SELECT 列名列表
FROM 左边表
LEFT JOIN 右边表 ON 左边表.列名 = 右边表.列名;

这里有一个示例来说明 LEFT JOIN 的工作原理。假设有两个表 Students 和 Grades：

Students 表：

IDName
1Alice
2Bob
3Charlie

Grades 表：

Student_IDGrade
1A
2B
4C

如果使用 LEFT JOIN 来结合这两个表，查询学生和他们的成绩（如果有的话），语句如下：

SELECT Students.Name, Grades.Grade
FROM Students
LEFT JOIN Grades ON Students.ID = Grades.Student_ID;

执行这个查询后，会得到如下结果：

NameGrade
AliceA
BobB
CharlieNULL

这个结果解释如下：

  • Alice 和 Bob 在 Students 表和 Grades 表中都有匹配的记录，因此他们的成绩被显示出来。
  • Charlie 在 Students 表中有记录，但在 Grades 表中没有匹配的记录，因此他的成绩显示为 NULL。

总之，LEFT JOIN 允许您检索左边表中的所有记录，并根据右边表中的匹配条件，返回相应的数据。如果右边表中没有匹配的记录，则返回 NULL。

1.2. LEFT JOIN和INNER JOIN

INNER JOIN 和 LEFT JOIN 是 SQL 中常用的两种连接（或联结）表的方法，它们之间有一些重要的区别：

  1. INNER JOIN：

    • INNER JOIN 返回两个表中满足连接条件的匹配行。
    • 结果集中只包含在两个表中都存在匹配的行。
    • 如果在左表或右表中没有匹配的行，则这些行不会出现在结果中。
    • 语法示例：
      SELECT * FROM TableA INNER JOIN TableB ON TableA.column = TableB.column;

  2. LEFT JOIN：

    • LEFT JOIN 返回左表中的所有行，以及右表中与左表中行匹配的行（如果有匹配的话）。
    • 如果右表中没有匹配的行，则在结果集中相关列显示为 NULL。
    • 左表中的所有行都会出现在结果中，无论右表中是否有匹配。
    • 语法示例：
      SELECT * FROM TableA LEFT JOIN TableB ON TableA.column = TableB.column;

举例说明：

假设有两个表：Employees 和 Departments。

Employees 表

| EmployeeID | EmployeeName | DepartmentID |
|------------|--------------|--------------|
| 1          | Alice        | 1            |
| 2          | Bob          | 2            |
| 3          | Charlie      | 1            |

Departments 表：

| DepartmentID | DepartmentName |
|--------------|----------------|
| 1            | Sales          |
| 2            | Marketing      |
| 3            | HR             |

现在来比较 INNER JOIN 和 LEFT JOIN 的区别：

INNER JOIN 示例：

SELECT Employees.EmployeeName, Departments.DepartmentName
FROM Employees
INNER JOIN Departments ON Employees.DepartmentID = Departments.DepartmentID;

结果将是只有 Sales 和 Marketing 部门的员工信息：

| EmployeeName | DepartmentName |
|--------------|----------------|
| Alice        | Sales          |
| Bob          | Marketing      |
| Charlie      | Sales          |

注意，只有 Sales 和 Marketing 部门的员工被返回，因为只有这两个部门在 Employees 表和 Departments 表中都有匹配的记录。

LEFT JOIN 示例：

SELECT Employees.EmployeeName, Departments.DepartmentName
FROM Employees
LEFT JOIN Departments ON Employees.DepartmentID = Departments.DepartmentID;

结果将包括所有员工信息，但是对于 HR 部门（在 Departments 表中存在但在 Employees 表中没有匹配的记录），相关的部门信息显示为 NULL：

| EmployeeName | DepartmentName |
|--------------|----------------|
| Alice        | Sales          |
| Bob          | Marketing      |
| Charlie      | Sales          |
| NULL         | HR             |

在这个例子中，LEFT JOIN 返回了 Employees 表中的所有员工信息，包括 HR 部门，因为它是左连接。但是，由于在 Employees 表中没有与 HR 部门相关的记录，所以在 DepartmentName 列中显示为 NULL。

1.3. FULL JOIN

FULL JOIN 是 SQL 中用于连接两个表并返回它们之间所有匹配和不匹配行的联接操作。FULL JOIN 结合了 LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 的功能，它返回两个表中的所有行，并且对于不匹配的行，其中一个表中无对应匹配的行，相关列会显示 NULL 值。

语法结构如下：

SELECT *
FROM TableA
FULL JOIN TableB ON TableA.column = TableB.column;
  • FULL JOIN 结果包括了 LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 的结果，以及两个表中不匹配的行。
  • 返回的结果集包括了左表中所有的行和右表中所有的行，以及根据连接条件匹配的行。
  • 如果在连接条件中找不到匹配的行，则相关列将显示为 NULL。
  • 如果一个表中有匹配而另一个表中没有匹配的行，结果集中将分别显示两个表中的数据，但没有对应的匹配值。

举个例子说明：

假设有两个表 Employees 和 Departments：

Employees 表：

EmployeeIDEmployeeNameDepartmentID
1Alice1
2Bob2
3Charlie3

Departments 表：

DepartmentIDDepartmentName
1Sales
2Marketing
4HR

使用 FULL JOIN 进行联接：

SELECT Employees.EmployeeID, Employees.EmployeeName, Departments.DepartmentName
FROM Employees
FULL JOIN Departments ON Employees.DepartmentID = Departments.DepartmentID;

结果可能如下：

EmployeeIDEmployeeNameDepartmentName
1AliceSales
2BobMarketing
3CharlieNULL
NULLNULLHR

以上结果显示了两个表中的所有行。前两行分别表示有匹配的员工和他们的部门，第三行表示一个员工在 Employees 表中有记录但在 Departments 表中没有匹配的部门信息，第四行表示在 Departments 表中有记录但在 Employees 表中没有匹配的员工信息。

1.4. CROSS JOIN

CROSS JOIN 是 SQL 中用于执行笛卡尔积（Cartesian Product）的一种联接方式。它返回两个表中所有可能的组合，即左表中的每一行都与右表中的每一行进行组合，生成一个新的虚拟表。

CROSS JOIN 不需要任何连接条件，因此它不关心两个表之间是否有相关的列或条件。它简单地将一个表的每一行与另一个表的每一行进行匹配，生成的结果行数为两个表行数的乘积。

语法如下：

SELECT *
FROM TableA
CROSS JOIN TableB;

举例说明：

假设有两个表 Students 和 Courses：

Students 表：

StudentIDStudentName
1Alice
2Bob

Courses 表：

CourseIDCourseName
101Math
102Science

使用 CROSS JOIN 进行联接：

SELECT Students.StudentID, Students.StudentName, Courses.CourseID, Courses.CourseName
FROM Students
CROSS JOIN Courses;

结果将是两个表中所有行的组合：

StudentIDStudentNameCourseIDCourseName
1Alice101Math
1Alice102Science
2Bob101Math
2Bob102Science

在这个例子中，CROSS JOIN 返回了所有可能的学生和课程的组合，因为它不需要任何连接条件，所以它生成了两个表中所有行的笛卡尔积。需要注意的是，笛卡尔积会导致结果集行数快速增加，因此在实际应用中，应慎重使用 CROSS JOIN，特别是当两个表的行数较大时，可能会生成巨大的结果集。

2.逗号分隔表

逗号分隔表（Comma-Separated Tables）是 SQL 中一种在 FROM 子句中列出多个表的语法形式，用逗号 , 将表名分隔开来，从而允许同时查询多个表。这种语法可以用于执行表联接操作，但是它的使用方式不够明确，可读性较差，因此不推荐在实际开发中广泛使用。

2.1. 案例一

在逗号分隔表的语法中，可以列出多个表，并在查询中引用这些表。例如：

SELECT *
FROM TableA, TableB;

这样的语法形式将返回两个表的笛卡尔积。如果没有指定连接条件或者其他约束，将会生成两个表的所有可能的组合，称为笛卡尔积。

通常情况下，在逗号分隔表的写法下，如果没有指定 WHERE 子句或者其他连接条件，可能会意外地生成笛卡尔积，结果是两个表的所有行的组合。这可能会导致意外的大量数据，特别是当表中的行数很大时，这种查询会产生非常庞大的结果集。

2.2. 案例二

SELECT *
FROM TableA
INNER JOIN TableB ON TableA.id = TableB.id;

这个查询使用了逗号分隔表名的方式，并在 WHERE 子句中指定了连接条件 TableA.id = TableB.id。虽然这种写法可以执行表的联接操作，但实际上这是一个隐式的内连接。

这条查询语句会返回 TableA 和 TableB 中满足连接条件的行。在这种情况下，由于在 WHERE 子句中指定了 TableA.id = TableB.id，它执行了一个内连接，只返回两个表中在 id 列上匹配的行。

这种写法虽然能够实现表的联接，但不够明确。推荐使用显式的 JOIN 语法（如 INNER JOIN）来进行联接操作，因为它更清晰、易读，并且可以更明确地表达查询的意图，例如：

SELECT *
FROM TableA
INNER JOIN TableB ON TableA.id = TableB.id;

这种写法使用了明确的 INNER JOIN 语法来执行相同的内连接操作，更容易理解和维护。

2.3. 注意

  • 使用逗号分隔表进行表联接操作是一种较老的 SQL 写法，在现代的 SQL 标准中，更推荐使用显式的 JOIN 语法（如 INNER JOIN、LEFT JOIN 等），因为它们更为清晰和易读，并且能够明确表达查询的意图。
  • 显式使用 JOIN 语法（例如 INNER JOIN）能够提高代码的可读性，同时也更容易理解和维护。

3.子查询

子查询是指在 SQL 查询中嵌套的另一个查询。它允许在一个 SQL 查询中使用另一个查询的结果集作为条件或数据源。子查询可以嵌套在 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句的各个部分中，用于执行特定的子任务或过滤条件。

子查询通常用于以下场景：

  1. WHERE 子句中的子查询：作为过滤条件使用。
SELECT column1, column2
FROM table1
WHERE column1 = (SELECT column1 FROM table2 WHERE condition);
  1. FROM 子句中的子查询：作为数据源使用。
SELECT column1, column2
FROM (SELECT column1, column2 FROM table1) AS subquery;
  1. 在 INSERT 语句中的子查询：用于从另一个表中选择数据插入到目标表中。
INSERT INTO table1 (column1, column2)
SELECT column1, column2
FROM table2
WHERE condition;
  1. 在 UPDATE 语句中的子查询：用于根据另一个查询的结果更新数据。
UPDATE table1
SET column1 = (SELECT column1 FROM table2 WHERE condition)
WHERE condition;

子查询可以是标量子查询（返回单个值）、行子查询（返回一行结果集）或表子查询（返回多行结果集）。它们提供了更灵活的方式来构建复杂的查询，可以根据需要嵌套多个层级的子查询。

尽管子查询功能强大，但过多或复杂的嵌套子查询可能会降低查询性能。因此，在使用子查询时，需要谨慎选择合适的条件和结构，并进行必要的优化以确保查询的效率和性能。

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