【MySQL】连接查询（JOIN 关键字）—— 图文详解：内连接、外连接、左连接、左外连接、右连接、右外连接

文章目录

  • 连接查询
    • 驱动表
    • 连接查询分类
  • 内连接（INNER JOIN）
    • 内连接 —— 等值连接
    • 内连接 —— 自然连接（NATURAL JOIN）
    • 内连接 —— 交叉连接（笛卡尔积）
  • 外连接（OUTER JOIN）
    • 外连接 —— 左连接（LEFT JOIN） / 左外连接（LEFT OUTER JOIN）
      • 拓展：左连接不包含内连接
    • 外连接 —— 右连接（RIGHT JOIN） / 右外连接（RIGHT OUTER JOIN）
      • 拓展：右连接不包含内连接
    • 外连接 —— 全连接 / 全外连接
      • 【注意】：FULL OUTER JOIN 关键字异常讨论
      • 拓展：全连接不包括内连接

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连接查询

MySQL使用 JOIN 关键字连接多个表查询数据，主要使用的是嵌套循环连接算法（nested-loop join）。这种算法机制简单的理解可以类比为for循环遍历一样。

从驱动表中选取数据作为循环的基础数据，然后以这些数据作为 查询条件 到下一个表中进行循环遍历查询。循环往复。

这种算法的缺点是： 连接的表越多，循环嵌套的层数就越多，算法复杂度呈指数级增长。

对应的处理方法是： 我们在设计查询时，尽可能减少连接表的个数。

驱动表

驱动表： 在使用多表嵌套连接时，首先，会全表扫描该一个表作为查询条件，这个表叫做驱动表。然后用驱动表返回的结果集逐行去匹配的表，叫做被驱动表。

关于驱动表的详细说明及性能优化，本文不过多提及，感兴趣的可以看这篇文章：
【MySQL】驱动表、被驱动表详解。—— 性能优化。

连接查询分类

  • 内连接（INNER JOIN）
    • 等值连接（最常用）
    • 自然连接
    • 交叉连接
  • 外连接（INNER JOIN）
    • 左连接（LEFT JOIN） / 左外连接（LEFT OUTER JOIN）
    • 右连接（RIGHT JOIN） / 有外连接（RIGHT OUTER JOIN）
  • 全连接

内连接（INNER JOIN）

内连接查询的是两张表的交集，即两张表都有的数据。

内连接的驱动表：通常是数据量较少的表作为驱动表。

内连接概念图

内连接 —— 等值连接

SQL 代码形式如下：

# FROM 两表 WHERE 连接。
SELECT * FROM A表 , B表 WHERE A表.id = B表.id;# JOIN ON 连接。
SELECT * FROM A表  JOIN B表 ON A表.id = B表.id;# INNER JOIN ON 连接。
SELECT * FROM A表 INNER JOIN B表 ON A表.id = B表.id;# 多JOIN ON 连接。
SELECT * FROM A表 
INNER JOIN B表 ON A表.id = B表.id
INNER JOIN C表 ON B表.id = C表.id;

内连接 —— 自然连接（NATURAL JOIN）

自然连接会在两个表中寻找那些名称相同的列，并且以这些列的值作为联接的条件。不需要我们指定连接条件。

案例说明

假设有两个表，一个是员工表 employees 和一个是部门表 departments。

employees 表:

+--------+------+-------------+--------+
| emp_id | name |  department | salary |
+--------+------+-------------+--------+
|      1 | John |       Sales |  50000 |
|      2 | Mary | Engineering |  60000 |
|      3 |  Bob |       Sales |  40000 |
+--------+------+-------------+--------+

departments 表:

+---------+-------------+
| dept_id |  department |
+---------+-------------+
|       1 |       Sales |
|       2 | Engineering |
|       3 |  Accounting |
+---------+-------------+

如果我们想要找到所有员工及其部门的信息，我们可以使用自然连接来联接这两个表：

SELECT *
FROM employees
NATURAL JOIN departments;

这将返回两个表中同名的列 department 的值相等的那些行，因此结果集将是：

+--------+------+-------------+--------+---------+-------------+
| emp_id | name |  department | salary | dept_id |  department |
+--------+------+-------------+--------+---------+-------------+
|      1 | John |       Sales |  50000 |       1 |       Sales |
|      2 | Mary | Engineering |  60000 |       2 | Engineering |
+--------+------+-------------+--------+---------+-------------+

注意，在这个例子中，emp_id 和 dept_id 是自然连接过程中被删除的重复列。

自然连接特点：

  • 如果两个表中有同名的非空列，并且列中的值相等，那么这一行会出现在结果集中。
  • 如果两个表中有同名的列，但是列中的值不相等，那么这一行不会出现在结果集中。
  • 如果两个表中有同名的列，但是至少有一个列是空的，那么这一行也不会出现在结果集中。
  • 自然连接会删除重复的列，只保留一个同名的列。

因为自然连接的特点，我们无法指定连接列，这种写法给给我们带来了不确定性。如果以后数据模型变更导致原来可以自然连接的列，不能再自然连接了，导致数据查询异常。所以通常情况下，不推荐使用自然连接。

内连接 —— 交叉连接（笛卡尔积）

由没有联结条件的表关系返回的结果叫笛卡儿积。检索出的行的数目将是第一个表中的行数乘以第二个表中的行数。

# 笛卡尔积示例一：
SELECT * FROM A表 JOIN B表;# 笛卡尔积示例二：
SELECT * FROM A表, B表;

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外连接（OUTER JOIN）

外连接可以保留连接表所有的记录，包括这条记录没有匹配的记录也可以保留（以NULL形式出现）。

保留表可以根据保留左表、右表、全表从而分为：

  • 左连接/左外连接。
  • 右连接/右外连接。
  • 全连接/全外连接。

左表、右表的判断标准，是以包含 JOIN 的关键字作为基准（如：LEFT JOIN 、 LEFT OUTER JOIN、RIGHT JOIN、RIGHT OUT JOIN）：

  • 关键字的左边称为左表。
  • 关键字的右边称为右表。

外连接 —— 左连接（LEFT JOIN） / 左外连接（LEFT OUTER JOIN）

左连接 / 左外连接

左连接会返回左表中的所有记录。如果右表中没有匹配的记录，则右表字段使用 NULL 填充。

# LEFT JOIN ON 连接。
SELECT * FROM A表  
LEFT JOIN B表 
ON A表.id = B表.id;# RIGHT JOIN ON 连接。
SELECT * FROM A表  
RIGHT JOIN B表 
ON A表.id = B表.id;

Employees 表：

+----+----------+
| id | name     |
+----+----------+
| 1  | Alice    |
| 7  | Bob      |
| 11 | Meir     |
| 90 | Winston  |
| 3  | Jonathan |
+----+----------+

EmployeeUNI 表:

+----+-----------+
| id | unique_id |
+----+-----------+
| 3  | 1         |
| 11 | 2         |
| 90 | 3         |
+----+-----------+

左连接SQL样例：

SELECT unique_id, name
FROMEmployees
LEFT JOINEmployeeUNI
ONEmployees.id = EmployeeUNI.id;

结果：

+-----------+----------+
| unique_id | name     |
+-----------+----------+
| null      | Alice    |
| null      | Bob      |
| 2         | Meir     |
| 3         | Winston  |
| 1         | Jonathan |
+-----------+----------+

拓展：左连接不包含内连接

左连接不包含内连接

模版样式：

SELECT * FROM A表  
LEFT JOIN B表 
ON A表.id = B表.id
WHERE B表.id IS NULL;

外连接 —— 右连接（RIGHT JOIN） / 右外连接（RIGHT OUTER JOIN）

右连接（RIGHT JOIN） / 右外连接（RIGHT OUTER JOIN）
与左连接同理。
右连接会返回右表中的所有记录。如果左表中没有匹配的记录，则左表字段使用 NULL 填充

通常情况下，右连接会被习惯性的改写成左连接。效果是一样的，左连接的可读性更好点。

模版样式：

SELECT * FROM A表  
RIGHT JOIN B表 
ON A表.id = B表.id;

拓展：右连接不包含内连接

右连接不包含内连接

模版样式：

SELECT * FROM A表  
RIGHT JOIN B表 
ON A表.id = B表.id
WHERE A表.id IS NULL;

外连接 —— 全连接 / 全外连接

全连接 / 全外连接

全连接（也称全外连接）一般没有什么意义，MySQL并不直接支持全外连接，但可以通过左右外连接的并集（UNION 关键字）来模拟实现。

SELECT * FROM A表 LEFT JOIN B表 ON A表.id = B表.id
UNION
SELECT * FROM A表 RIGHT JOIN B表 ON A表.id = B表.id

【注意】：FULL OUTER JOIN 关键字异常讨论

网上部分教程出现的 FULL OUTER JOIN 关键词，但是MySQL并不直接支持全外连接，所以可能很多版本 无法直接使用 FULL OUTER JOIN 关键词，至少我测试的版本是这样。所以在使用前建议测试一下。

# 错误SQL演示
SELECT *
FROM  A表FULL OUTER JOIN B表
ON A表.id = B表.id

为此我做了测试，我这里使用的 MySQL 8.0.32 版本，并不识别 FULL OUTER JOIN 关键词。并且执行搜索提示错误。

错误演示

拓展：全连接不包括内连接

全连接不包括内连接

SELECT * FROM A表 LEFT JOIN B表 ON A表.id = B表.id
UNION
SELECT * FROM A表 RIGHT JOIN B表 ON A表.id = B表.id
WHERE A表.id IS NULLOR B表.id IS NULL

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