06多表查询

多表查询

多表查询，也称为关联查询，指两个或更多个表一起完成查询操作。
前提条件：这些一起查询的表之间是有关系的（一对一、一对多），它们之间一定是有关联字段，这个关联字段可能建立了外键，也可能没有建立外键。比如：员工表和部门表，这两个表依靠“部门编号”进行关联。

1 一个案例引发的多表链接

1.1 案例说明

在这里插入图片描述
从多个表中获取数据:

#案例：查询员工的姓名及其部门名称 
SELECT last_name, department_name 
FROM employees, departments

在这里插入图片描述
查询结果:

+-----------+----------------------+
| last_name | department_name   
| +-----------+----------------------+| King      | Administration      || King      | Marketing           | | King      | Purchasing          || King      | Human Resources     |
| King      | Shipping             | 
| King      | IT                   |
| King      | Public Relations     | | King      | Sales               |
| King      | Executive            |
| King      | Finance              |
| King      | Accounting           |
| King      | Treasury             |
+-----------+----------------------+ 
2889 rows in set (0.01 sec

分析错误情况：

SELECT COUNT(employee_id) FROM employees;#输出107行
SELECT COUNT(department_id)FROM departments; 
#输出27行
SELECT 107*27 FROM dual;

我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

1.2 笛卡尔积（或交叉连接）的理解

笛卡尔乘积是一个数学运算。假设我有两个集合 X 和 Y，那么 X 和 Y 的笛卡尔积就是 X 和 Y 的所有可能 组合，
也就是第一个对象来自于 X，第二个对象来自于 Y 的所有可能。组合的个数即为两个集合中元素 个数的乘积数

在这里插入图片描述

笛卡尔积的错误会在下面条件下产生：
- 省略多个表的连接条件（或关联条件）
- 连接条件（或关联条件）无效
- 所有表中的所有行互相连接
为了避免笛卡尔积，可以在 WHERE 加入有效的连接条件。

加入连接条件后，查询语法：

SELECT  table1.column, table2.column 
FROM    table1, table2 
WHERE   table1.column1 = table2.column2;  #连接条件

在 WHERE子句中写入连接条件。

正确写法：

#案例：查询员工的姓名及其部门名称 .
SELECT last_name, department_name 
FROM employees, departments 
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。

2 多表查询分类详解

分类1：等值连接 vs 非等值连接

等值连接

在这里插入图片描述

SELECT departments.location_id 
FROM   employees, departments 
WHERE  employees.department_id = departments.department_id;

在这里插入图片描述
拓展1：多个连接条件与 AND 操作符:

拓展2：区分重复的列名:
- 多个表中有相同列时，必须在列名之前加上表名前缀。
- 在不同表中具有相同列名的列可以用表名加以区分

SELECT employees.last_name, departments.department_name,employees.department_id 
FROM employees, departments 
WHERE employees.department_id = departments.department_id

拓展3：表的别名

使用别名可以简化查询。
列名前使用表名前缀可以提高查询效率

SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id,  d.department_id, d.location_id
FROM employees e, departments d
WHERE e.department_id = d.department_id

拓展4：连接多个表
在这里插入图片描述
总结：连接 n个表,至少需要n-1个连接条件。比如，连接三个表，至少需要两个连接条件

分类2：自连接 vs 非自连接

在这里插入图片描述

当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟成两张表以代表不同的意义。
然后两个表再进行内连接，外连接等查询
内连接: 合并具有同一列的两个以上的表的行, 结果集中不包含一个表与另一个表不匹配的行
外连接: 两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外还返回左（或右）表中不满足条件的行，这种连接称为左（或右）外连接。没有匹配的行时, 结果表中相应的列为空(NULL)。
如果是左外连接，则连接条件中左边的表也称为主表，右边的表称为从表。
如果是右外连接，则连接条件中右边的表也称为主表，左边的表称为从表。

3 多表查询

使用JOIN…ON子句创建连接的语法结构：

SELECT table1.column, table2.column,table3.columnFROM table1    
JOIN table2 ON table1 和 table2 的连接条件        JOIN table3 ON table2 和 table3 的连接条件

它的嵌套逻辑类似我们使用的 FOR 循环

for t1 in table1:    for t2 in table2:      if condition1:           for t3 in table3:              if condition2:                  output t1 + t2 + t3

语法说明：
- 可以使用 ON 子句指定额外的连接条件。
- 这个连接条件是与其它条件分开的。
- ON 子句使语句具有更高的易读性。
- 关键字 JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN 的含义是一样的，都表示内连接。

3.2 内连接(INNER JOIN)的实现

语法：

SELECT 
字段列表 
FROM A表
INNER JOIN B表 ON 关联条件 
WHERE 等其他子句;

3.3 外连接(OUTER JOIN)的实现

3.3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)

语法:

#实现查询结果是A 
SELECT 字段列表 
FROM A表 
LEFT JOIN B表 ON 关联条件 
WHERE 等其他子句;

3.3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

语法:

SELECT 字段列表 
FROM A表 
RIGHT JOIN B表 ON 关联条件 
WHERE 等其他子句;

3.3.3 满外连接(FULL OUTER JOIN)

满外连接的结果 = 左右表匹配的数据 + 左表没有匹配到的数据 + 右表没有匹配到的数据。
SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。
需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用 LEFT JOIN UNION RIGHT join代替

4. UNION的使用

合并查询结果利用UNION关键字，可以给出多条SELECT语句，并将它们的结果组合成单个结果集。合并时，两个表对应的列数和数据类型必须相同，并且相互对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。

语法格式：

SELECT column,... FROM table1 
UNION [ALL] 
SELECT column,... FROM table2

UNION操作符
在这里插入图片描述

UNION ALL操作符返回两个查询的结果集的并集。对于两个结果集的重复部分，不去重。

注意：执行UNION ALL语句时所需要的资源比UNION语句少。
如果明确知道合并数据后的结果数据 不存在重复数据，或者不需要去除重复的数据，
则尽量使用UNION ALL语句，以提高数据查询的效 率

举例：查询部门编号>90或邮箱包含a的员工信息

#方式1 
SELECT * FROM 
employees 
WHERE email 
LIKE '%a%' OR department_id>90

#方式2SELECT * FROM employees  WHERE email  LIKE '%a%' UNIONSELECT * FROMemployees  WHERE department_id>90;

七种链接方式

在这里插入图片描述

代码实现

#中图：内连接 A∩B 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#左上图：左外连接SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#右上图：右外连接 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#左中图：A - A∩B 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
LEFT JOIN departments d 
ON e.`department_id` = d.`department_id` 
WHERE d.`department_id` IS NULL

#右中图：B-A∩B 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
RIGHT JOIN departments d 
ON e.`department_id` = d.`department_id
WHERE e.`department_id`IS NULL

#右下图 #左中图 + 右中图  A ∪B- A∩B 或者 (A -  A∩B) ∪ （B - A∩B） 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` 
WHERE d.`department_id` IS NULL 
UNION ALL 
SELECT employee_id,last_name,department_name 
FROM employees e 
RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` 
WHERE e.`department_id` IS NULL

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