MySQL数据库（21）：连接查询 join

彭世瑜 2023-03-28 原文

连接查询

将多张表连到一起查询导致记录行数和字段列发生变化

利用一对一、一对多和多对多关系保证数据完整性

1、连接查询的分类

交叉连接
内连接
外连接
- 左外链接（左连接）
- 右外连接（右连接）
自然连接

2、交叉连接

将两张表的数据与另外一张表彼此交叉

2.1、原理

笛卡尔积

从第一张表一次取出每一条数据
取出每一条记录之后，与另外一张表的全部记录挨个匹配
没有任何匹配条件，所有的结果都会保留
记录数=第一张表记录数 * 第二张表记录数
字段数 = 第一张表字段数 + 第二章表字段数

2.2、基本语法

表1 cross join 表2;

mysql> select * from tb_teacher;
+--------+------+
| name   | age  |
+--------+------+
| Jack   |   24 |
| Tom    |   26 |
| Steve  | NULL |
| 张三   |   23 |
| 张三   |   23 |
+--------+------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from my_student;
+----+--------+----------+------+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender |
+----+--------+----------+------+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |
+----+--------+----------+------+--------+
6 rows in set (0.01 sec)

mysql> select * from my_student cross join tb_teacher;
+----+--------+----------+------+--------+--------+------+
| id | name   | class_id | age  | gender | name   | age  |
+----+--------+----------+------+--------+--------+------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 | Jack   |   24 |
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 | Tom    |   26 |
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 | Steve  | NULL |
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 | 张三   |   23 |
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 | 张三   |   23 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 | Jack   |   24 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 | Tom    |   26 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 | Steve  | NULL |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 | 张三   |   23 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 | 张三   |   23 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 | Jack   |   24 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 | Tom    |   26 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 | Steve  | NULL |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 | 张三   |   23 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 | 张三   |   23 |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 | Jack   |   24 |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 | Tom    |   26 |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 | Steve  | NULL |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 | 张三   |   23 |
|  7 | 张飞   |        2 |   21 |      1 | 张三   |   23 |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 | Jack   |   24 |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 | Tom    |   26 |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 | Steve  | NULL |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 | 张三   |   23 |
|  8 | 关羽   |        1 |   22 |      2 | 张三   |   23 |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL | Jack   |   24 |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL | Tom    |   26 |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL | Steve  | NULL |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL | 张三   |   23 |
|  9 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL | 张三   |   23 |
+----+--------+----------+------+--------+--------+------+
30 rows in set (0.00 sec)

2.3、应用

基本没有实际意义

等价于

select * from my_student, tb_teacher;

3、内连接

从一张表中取出所有的记录，去另外一张表中匹配，利用匹配条件进行匹配，成功则保留，失败则放弃

3.1、原理

从第一张表中取出一条记录，然后去另外一张表中进行匹配
利用匹配条件进行匹配
匹配到则保留，继续向下匹配
匹配失败则放弃

3.2、基本语法

表1 inner join 表2 on 匹配条件

create table my_class(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(10) not null
);

insert into my_class (name) values ('一班'), ('二班');

mysql> select * from my_class;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 一班   |
|  2 | 二班   |
+----+--------+

mysql> select * from my_student;
+----+--------+----------+------+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender |
+----+--------+----------+------+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |
+----+--------+----------+------+--------+

-- 如果内连接没有条件，其实就是交叉连接（笛卡尔积）
mysql> select * from my_student inner join my_class;
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender | id | name   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |  1 | 一班   |
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |  2 | 二班   |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |  1 | 一班   |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |  2 | 二班   |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |  1 | 一班   |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |  2 | 二班   |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |  1 | 一班   |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |  2 | 二班   |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |  1 | 一班   |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |  2 | 二班   |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |  1 | 一班   |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |  2 | 二班   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
12 rows in set (0.00 sec)

-- 表的设计，通常会有同名字段，通常使用`表名.字段`来保证唯一性
mysql> select * from my_student inner join my_class on my_student.class_id = my_class.id;
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender | id | name   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |  1 | 一班   |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |  1 | 一班   |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |  2 | 二班   |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |  2 | 二班   |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |  1 | 一班   |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |  1 | 一班   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+

-- 如果表名比较长，可以使用别名简化
mysql> select * from my_student as a inner join my_class b on a.class_id = b.id;
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender | id | name   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |  1 | 一班   |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |  1 | 一班   |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |  2 | 二班   |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |  2 | 二班   |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |  1 | 一班   |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |  1 | 一班   |
+----+--------+----------+------+--------+----+--------+

-- 可以交换两张表的先后顺序
mysql> select * from my_class b inner join my_student as a on a.class_id = b.id;
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+
| id | name   | id | name   | class_id | age  | gender |
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+
|  1 | 一班   |  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |
|  1 | 一班   |  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |
|  2 | 二班   |  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |
|  2 | 二班   |  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |
|  1 | 一班   |  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |
|  1 | 一班   |  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+

-- on 可以使用 where 替换，推荐使用 on
mysql> select * from my_class b inner join my_student as a where a.class_id = b.id;
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+
| id | name   | id | name   | class_id | age  | gender |
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+
|  1 | 一班   |  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |
|  1 | 一班   |  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |
|  2 | 二班   |  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |
|  2 | 二班   |  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |
|  1 | 一班   |  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |
|  1 | 一班   |  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |
+----+--------+----+--------+----------+------+--------+

3.3、应用

内连接通常是在对数据有精确要求的地方使用，必须保证两张表中都能进行数据匹配，内连接匹配到才会保存

4、外连接

按照某一张表作为主表（表中所有记录在最后都会保留）根据条件取连接另外一张表，从而得到目标数据

外连接分为两种

左连接：左表是主表
右连接：右表是主表

4.1、原理

确定主表，左连接就是左边的表为主表，右连接就是右边的表为主表
拿主表的每一条记录，去匹配另外的一张表（从表）的每一条记录
如果满足匹配条件，保留，不满足即不保留
如果主表记录在从表中一条都没有匹配成功，那么也要保留记录, 从表对应的字段值都是null

4.2、基本语法

-- 左连接
主表 left join 从表 on 连接条件;

-- 右连接
从表 right join 主表 on 连接条件;

左表的数据在前，右表的数据在后

mysql> select * from my_student;
+----+--------+----------+------+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender |
+----+--------+----------+------+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |
+----+--------+----------+------+--------+

mysql> select * from my_class;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 一班   |
|  3 | 三班   |
|  2 | 二班   |
+----+--------+

mysql> select * from my_student as s left join my_class c on s.class_id = c.id;
+----+--------+----------+------+--------+------+--------+
| id | name   | class_id | age  | gender | id   | name   |
+----+--------+----------+------+--------+------+--------+
|  1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |    1 | 一班   |
|  2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |    1 | 一班   |
|  3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |    2 | 二班   |
|  4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |    2 | 二班   |
|  5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |    1 | 一班   |
|  6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |    1 | 一班   |
+----+--------+----------+------+--------+------+--------+


select * from my_student as s right join my_class c on s.class_id = c.id;
mysql> select * from my_student as s right join my_class c on s.class_id = c.id;
+------+--------+----------+------+--------+----+--------+
| id   | name   | class_id | age  | gender | id | name   |
+------+--------+----------+------+--------+----+--------+
|    1 | 刘备   |        1 |   18 |      2 |  1 | 一班   |
|    2 | 李四   |        1 |   19 |      1 |  1 | 一班   |
|    3 | 王五   |        2 |   20 |      2 |  2 | 二班   |
|    4 | 张飞   |        2 |   21 |      1 |  2 | 二班   |
|    5 | 关羽   |        1 |   22 |      2 |  1 | 一班   |
|    6 | 曹操   |        1 |   20 |   NULL |  1 | 一班   |
| NULL | NULL   |     NULL | NULL |   NULL |  3 | 三班   |
+------+--------+----------+------+--------+----+--------+

4.3、特点

外连接中主表的数据一定会保存，连接之后不会出现记录数少于主表（内连接可能少数据）

左连接和右连接可以相互转换，但是数据对应的位置（字段顺序）会改变

4.4、应用

获取对应主表以及其他数据（关联）

通常使用左连接

5、using关键字

在连接查询中用来代替对应on关键字进行条件匹配

5.1、原理

在连接查询时，使用on的地方用using代替
使用using的前提是对应的两张表连接的字段名是同名的（类似自然连接）
如果使用using关键字，那么对应的同名字段，最后在结果中只会保留一个

5.2、基本语法

表1 [inner, left, right] join 表2 using (同名字段列表);

select * from my_student left join my_class using(class_id);

-- 等价于
select * from my_student left join my_class on my_student.class_id = my_class.class_id;

通常不使用

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