MySQL内连接和外连接及七种SQL JOINS的实现

MySQL
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2023-04-19
Redis与MySQL的双写一致性问题
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MySQL索引失效的几种情况小结
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  • 1. 内连接
  • 2.外连接
  • 左外连接：
  • 右外连接：
  • 满外连接：
  • 3. SQL99语法实现多表查询
  • 3.1 SQL99实现内连接
  • 3.2 SQL99语法实现外连接
  • 3.2.1 左外连接
  • 3.2.2 右外连接
  • 3.2.3 满外连接
  • 4.总结：七种SQL JOINS的实现
  • 4.1 内连接
  • 4.2 左外连接
  • 4.3 右外连接
  • 4.4 第四种JOIN
  • 4.5 第五种JOIN
  • 4.6 满外连接
  • 方法一
  • 方法二
  • 4.7 第七种JOIN

1. 内连接

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。

说人话就是，查询结果只包含它们匹配的行，不匹配的就不要了。

image-20220702101604060

【例子】查询员工编号 employee_id 和其对应的部门名称 department_name 。其中部门名称 department_name 只在部门表 departments 中，部门表 departments 如下图所示：

image-20220702095656736

员工表 employees 和部门表 departments 通过部门编号 department_id 匹配连接起来。查询代码如下所示：

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp, departments dept
WHERE emp.`department_id` = dept.`department_id`;

查询结果：

image-20220702095037964

这里返回了 106 条记录，但员工表 employees 总共是有107条记录的，还少了 1 个人。原因是在员工表 employees 中，有一个员工的部门编号 department_id 为 (NULL) ，如下图所示：

image-20220628114340768

而部门表 departments 中却没有值为 (NULL) 的部门编号 department_id ，因此这一行不匹配的数据就被丢弃不显示了。如下图所示，内连接只包含两个表匹配的行，即下图中两圆相交的部分：

image-20220702101604060


这种连接方式称作内连接。

2.外连接

外连接：合并具有同一列的两个以上的表的行，结果集中除了包含一个表与另一个表匹配的行之外，还查询到了左表或右表中不匹配的行。

外连接又分为以下三类：

左外连接：

两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外，还返回左表中不满足条件的行。如下图中，左外连接就是左边一整个圆。

image-20220702103203040

右外连接：

两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外，还返回右表中不满足条件的行。如下图中，右外连接就是右边一整个圆。

image-20220702103412464

满外连接：

两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外，还返回左表和右表中不满足条件的行。如下图中，满外连接就是两个圆所有部分。

image-20220702104033072

【例子】根据部门编号 department_id ，查询员工表 employees 中的所有员工编号 employee_id 和部门表 departments 中其对应的部门名称 department_name 。

【分析】凡是题目中出现要求查询 所有 的字眼时，都要打起十二分精神，这说明需要我们使用外连接查询。实现外连接可使用SQL92和SQL99两种语法，详见[5.9 常用的SQL标准](# 5.9 常用的SQL标准) 。由于左表员工表 employees 共有 107 条数据，而右表和左表匹配的数据仅有106条，需要使用左外连接。

【SQL92语法实现外连接】使用 (+) 。

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp, departments dept
WHERE emp.`department_id` = dept.`department_id`(+);

查询结果：报错

image-20220702110332445

这是因为MySQL不支持SQL92语法的外连接操作。但是Oracle是支持的。所以没有白学。MySQL只支持SQL99语法来实现多表查询。

3. SQL99语法实现多表查询

SQL99是指SQL在1999年颁布的SQL语法标准规范。尽管在之后发布了一系列新的SQL标准，但在学习MySQL的过程中，主要掌握SQL99和SQL92就已经足够。从这节开始，MySQL的学习就算翻了半篇了，因为这一节之前都是SQL92语法，从这节开始，就专为SQL99语法。

SQL99语法使用 JOIN...ON 的方式实现多表查询，且可以同时实现内连接和三种外连接。MySQL是支持这种方式的。

3.1 SQL99实现内连接

【例子：三表查询】查询员工的员工编号 employee_id 、 姓名 last_name 、部门名称 department_name 和所在城市 city 。

【分析】这个需求需要 3 张表共同查询。

image-20220628102343845

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`, loc.`city`
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
JOIN locations loc
ON dept.`location_id` = loc.`location_id`;

SQL99语法就是加一张表，就 JOIN 一张表，并在 ON 后加连接条件。注意，这里的 JOIN 前面还省略了表示内连接的关键字 INNER ，在使用内连接时可以忽略。即代码还可以写成完整形式：

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`, loc.`city`
FROM employees emp INNER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
JOIN locations loc
ON dept.`location_id` = loc.`location_id`;

查询结果：

image-20220702112216111

3.2 SQL99语法实现外连接

3.2.1 左外连接

【例子】根据部门编号 department_id ，查询员工表 employees 中的所有员工编号 employee_id 和部门表 departments 中其对应的部门名称 department_name 。

【分析】由于左表是员工表 employees ，有107条数据；而右表是部门表 departments ，有27条数据。题目要求是返回所有员工的107条查询结果，因此这里使用左外连接。SQL99实现左连接接很简单，只需要在 JOIN 前加上两个关键字 LEFT OUTER 即可表示左外连接。如下代码所示：

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`;

其中，OUTER 可以省略，即写成：

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`;

查询结果：

image-20220702113429875

3.2.2 右外连接

举一反三地，右外连接就是在 OUTER JOIN 前加一个关键字 RIGHT 。

SELECT emp.`employeed/master/img/d`;

查询结果：

image-20220702114120274

查询结果有122条记录，这怎么解释呢？再回想一下右外连接的定义：

两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外，还返回右表中不满足条件的行。如下图中，右外连接就是右边一整个圆。

image-20220702103412464

就不难理解，因为右表部是没有人的。而左、右表匹配的数据有106条 (两圆相交部分) ，因此一共就有 106 + 16 = 122 106+16=122 106+16=122 条记录。如下图所示：

image-20220702115039010

这个例子能更好地帮助我们理解右外连接。

3.2.3 满外连接

举一反三地，满外连接就是在 OUTER JOIN 前加一个关键字 FULL 。但很不幸，MySQL不支持SQL99的满外连接语法，Oracle是支持的。

我们需要使用别的方法实现MySQL中的满外连接，详见4.6 满外连接 。

4.总结：七种SQL JOINS的实现

在开始本节之前，需要您了解SQL的 UNION 和 UNION ALL 的定义和实现。如果需要了解，可以阅读这篇博文：《MySQL中 UNION 并的使用》。

4.1 内连接

根据部门编号 department_id ，查询员工表 employees 中的员工编号 employee_id 和部门表 departments 中其对应的部门名称 department_name 。

image-20220702160726511

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`;

查询结果：

image-20220702161222953

4.2 左外连接

image-20220702161147277

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`;

查询结果：

image-20220702113429875

4.3 右外连接

image-20220702161536952

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp RIGHT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`;

image-20220702114120274

4.4 第四种JOIN

image-20220702161939516

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
WHERE dept.`department_id` IS NULL;

查询结果：

image-20220702162354954

作用是把员工表 employees 中，部门编号 department_id 为 (NULL) 的那一个员工查询出来了，如下图所示：

image-20220628114340768

4.5 第五种JOIN

image-20220702162922037

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`, emp.`department_id`
FROM employees emp RIGHT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
WHERE emp.`department_id` IS NULL;

查询结果：

image-20220702163303166

4.6 满外连接

由于MySQL不支持SQL99语法的满外连接。因此，我们的实现方式就是求

4.2 左外连接 和 4.5 第五种JOIN 的并 UNION ALL 即可；或者求4.3 右外连接 和 4.4 第四种JOIN 的并 UNION ALL 也行，都是一样的效果。

方法一

image-20220702161147277

image-20220702162922037

方法二

image-20220702161536952

image-20220702161939516

image-20220702175402115

# 方法一
SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
UNION ALL
SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_id`
FROM employees emp RIGHT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
WHERE emp.`department_id` IS NULL;

# 方法二
SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp RIGHT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`employee_id` = dept.`department_id`
UNION ALL
SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`employee_id` = dept.`department_id`
WHERE dept.`department_id` IS NULL;

查询结果：

image-20220702180747613

4.7 第七种JOIN

实现下面这个操作只需要把 4.4 第四种JOIN 和 4.5 第五种JOIN 求 UNION ALL 即可。

image-20220702181458219

SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp LEFT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
WHERE dept.`department_id` IS NULL
UNION ALL
SELECT emp.`employee_id`, emp.`last_name`, dept.`department_name`
FROM employees emp RIGHT OUTER JOIN departments dept
ON emp.`department_id` = dept.`department_id`
WHERE emp.`department_id` IS NULL;

查询结果：

image-20220702182142123

Redis与MySQL的双写一致性问题
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