SQL各种连接查询

来源:互联网 发布:路由器端口限制 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 06:45
一、交叉连接(cross join)

交叉连接(cross join):有两种,显式的和隐式的,不带on子句,返回的是两表的乘积,也叫笛卡尔积。

例如:下面的语句1和语句2的结果是相同的。

语句1:隐式的交叉连接,没有cross join。

select o.id, o.order_number, c.id, c.name

from orders o , customers c

where o.id=1;

语句2:显式的交叉连接,使用cross join。

select o.id,o.order_number,c.id,c.name

from orders o cross join customers c

where o.id=1;

语句1和语句2的结果是相同的,查询结果如下:

二、内连接(inner join)

内连接(inner join):有两种,显式的和隐式的,返回连接表中符合连接条件和查询条件的数据行。(所谓的链接表就是数据库在做查询形成的中间表)。

例如:下面的语句3和语句4的结果是相同的。

语句3:隐式的内连接,没有inner join,形成的中间表为两个表的笛卡尔积。

select o.id,o.order_number,c.id,c.name

from customers c, orders o

where c.id=o.customer_id;

语句4:显示的内连接,一般称为内连接,有inner join,形成的中间表为两个表经过on条件过滤后的笛卡尔积。

select o.id,o.order_number,c.id,c.name

from customers c inner join orders o on c.id=o.customer_id;

语句3和语句4的查询结果:

三、外连接(outer join):

???? 外连不但返回符合连接和查询条件的数据行,还返回不符合条件的一些行。外连接分三类:左外连接(left outer join)、右外连接(right outer join)和全外连接(full outer join)。

三者的共同点是都返回符合连接条件和查询条件(即:内连接)的数据行。不同点如下:

左外连接还返回左表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。

右外连接还返回右表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。

全外连接还返回左表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行,并且还返回右表中不符合连接条件单符合查询条件的数据行。全外连接实际是上左外连接和右外连接的数学合集(去掉重复),即“全外=左外union 右外”。

说明:左表就是在“(left outer join)”关键字左边的表。右表当然就是右边的了。在三种类型的外连接中,outer 关键字是可省略的。

下面举例说明:

语句5:左外连接(left outer join)

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o left outer join customers c on c.id=o.customer_id;

语句6:右外连接(right outer join)

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o right outer join customers c on c.id=o.customer_id;

 

注意:where条件放在on后面查询的结果是不一样的。例如:

 

语句7:where条件独立。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o left outer join customers c on c.id=o.customer_id

where o.order_number<>'mike_order001';

 

语句8:将语句7中的where条件放到on后面。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o left outer join customers c on c.id=o.customer_id and o.order_number<>'mike_order001';

 

从语句7和语句8查询的结果来看,显然是不相同的,语句8显示的结果是难以理解的。因此,推荐在写连接查询的时候,on后面只跟连接条件,而对中间表限制的条件都写到where子句中。

语句9:全外连接(full outer join)。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o full outer join customers c on c.id=o.customer_id;

注意:mysql是不支持全外的连接的,这里给出的写法适合oracle和db2。但是可以通过左外和右外求合集来获取全外连接的查询结果。下图是上面sql在oracle下执行的结果:

 

语句10:左外和右外的合集,实际上查询结果和语句9是相同的。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o left outer join customers c on c.id=o.customer_id

union

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o right outer join customers c on c.id=o.customer_id;

语句9和语句10的查询结果是相同的,如下:

四、联合连接(union join):

????? 这是一种很少见的连接方式。oracle、mysql均不支持,其作用是:找出全外连接和内连接之间差异的所有行。这在数据分析中排错中比较常用。也可以利用数据库的集合操作来实现此功能。

语句11:联合查询(union join)例句,还没有找到能执行的sql环境。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o union join customers c on c.id=o.customer_id

语句12:语句11在db2下的等价实现。还不知道db2是否支持语句11呢!

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o full outer join customers c on c.id=o.customer_id

except

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o inner join customers c on c.id=o.customer_id;

语句13:语句11在oracle下的等价实现。

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o full outer join customers c on c.id=o.customer_id

minus

select o.id,o.order_number,o.customer_id,c.id,c.name

from orders o inner join customers c on c.id=o.customer_id;

查询结果如下:

五、自然连接(natural inner join):

???? 说真的,这种连接查询没有存在的价值,既然是sql2标准中定义的,就给出个例子看看吧。自然连接无需指定连接列,sql会检查两个表中是否相同名称的列,且假设他们在连接条件中使用,并且在连接条件中仅包含一个连接列。不允许使用on语句,不允许指定显示列,显示列只能用*表示(oracle环境下测 试的)。对于每种连接类型(除了交叉连接外),均可指定natural。下面给出几个例子。

语句14:

select *

from orders o natural inner join customers c;

语句15:

select *

from orders o natural left outer join customers c;

语句16:

select *

from orders o natural right outer join customers c;

语句17:

select *

from orders o natural full outer join customers c;

六、sql查询的基本原理:两种情况介绍。

第一、?? 单表查询:根据where条件过滤表中的记录,形成中间表(这个中间表对用户是不可见的);然后根据select的选择列选择相应的列进行返回最终结果。

第二、?? 两表连接查询:对两表求积(笛卡尔积)并用on条件和连接类型进行过滤形成中间表;然后根据where条件过滤中间表的记录,并根据select指定的列返回查询结果。

第三、?? 多表连接查询:先对第一个和第二个表按照两表连接做查询,然后用查询结果和第三个表做连接查询,以此类推,直到所有的表都连接上为止,最终形成一个中间的结果表,然后根据where条件过滤中间表的记录,并根据select指定的列返回查询结果。

理解sql查询的过程是进行sql优化的理论依据。

七、on后面的条件(on条件)和where条件的区别:

on条件:是过滤两个链接表笛卡尔积形成中间表的约束条件。

where条件:在有on条件的select语句中是过滤中间表的约束条件。在没有on的单表查询中,是限制物理表或者中间查询结果返回记录的约束。在两表或多表连接中是限制连接形成最终中间表的返回结果的约束。

从这里可以看出,将where条件移入on后面是不恰当的。推荐的做法是:

on只进行连接操作,where只过滤中间表的记录。

八、总结

连接查询是sql查询的核心,连接查询的连接类型选择依据实际需求。如果选择不当,非但不能提高查询效率,反而会带来一些逻辑错误或者性能低下。下面总结一下两表连接查询选择方式的依据:

1、 查两表关联列相等的数据用内连接。

2、col_l是col_r的子集时用右外连接。

3、col_r是col_l的子集时用左外连接。

4、col_r和col_l彼此有交集但彼此互不为子集时候用全外。

5、 求差操作的时候用联合查询。

多个表查询的时候,这些不同的连接类型可以写到一块。例如:

select t1.c1,t2.cx,t3.cy

from tab1 t1

?????? inner join tab2 t2 on (t1.c1=t2.c2)

?????? inner join tab3 t3 on (t1.c1=t2.c3)

?????? left outer join tab4 on(t2.c2=t3.c3);

where t1.x >t3.y;

上面这个sql查询是多表连接的一个示范




在我们使用多个表示是常常要用到表与表之间的连接,所以我们要熟练的掌握Join的特性。两个表连接方式主要分为内连接(innerjoin)和外连接(outer join)。外连接又分为三种,left outer join、right outerjoin和full outerjoin。在Select语句中inner和outer关键字可以省略。一些数据库还提供了其他的联系方式,比如Oracle还有两种连接方式:crossjoin,结果就是两个表的笛卡儿集;natural inner join,也是一种innerjoin系统自动匹配两个表中字段名相同的列。
 

    我们用下面的两个表来作为示例好好的看看各种连接方式的特性。
SQL> select * from t_left;  SQL> select * from t_right;
        IDSVALUE                   ID SVALUE
---------- ----------------  ---------- ----------------
         1s1                        1 s2
         2s2                        2 s3
         3s2                        3 (null)
         4 (null)
先看看inner join
SQL> select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_lefta join t_right b  on(a.sValue=b.sValue);

        IDSVALUE                  ID SVALUE
---------- ---------------- ---------- ----------------
         2s2                       1 s2
         3s2                       1 s2
我们看到上面没有  4(null)      3(null) 记录,再一次说明数据库中的NULL值(一) 对NULL操作中提到的null和任何值包括null做比较操作(含等于操作)返回结果都是Unknow
Left join语句:
SQL> select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_lefta left join t_right b on(a.sValue=b.sValue);
        IDSVALUE                  ID SVALUE
---------- ---------------- ---------- ----------------
         3s2                       1 s2
         2s2                       1 s2
         4(null)              (null) (null)
         1s1                  (null) (null)
SQL> select a.id,svalue,b.id from t_left a left joint_right b  using(sValue);
        IDSVALUE                  ID
---------- ---------------- ----------
         3s2                       1
         2s2                       1
         4(null)                   (null)
         1s1                       (null)
我们看到在leftjoin语句中右边表中没有匹配都补以null。在jion...using语句中对关联字段的处理等同于下面的join语句:
SQL> select a.id,nvl(a.svalue,b.svalue) as svalue,b.id from t_lefta left join t_right b on(a.sValue=b.sValue);
        IDSVALUE                  ID
---------- ---------------- ----------
         3s2                       1
         2s2                       1
         4(null)                   (null)
         1s1                       (null)
right join语句和Left join语句在功效上可以互换,只是要同时把两个表的位置调换一下。
full outer jion:
SQL> select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_lefta full  join t_right b  on(a.sValue=b.sValue);
        IDSVALUE                  ID SVALUE
---------- ---------------- ---------- ----------------
         3s2                       1 s2
         2s2                       1 s2
         4(null)              (null) (null)
         1s1                  (null) (null)
    (null)(null)              (null) 3
    (null)(null)                   2 s3

已选择6行。
我们看到Outer join语句类似于left与right取并集再出去他们重复的部分,但是在Oracle中没发通过Union(all)和minus 来实现,在DB2中可以,因为DB2种的全查询中有 EXCEPT ALL 语句,可以通过下面的语句来实现:
select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_left a left join t_rightb  on(a.sValue=b.sValue)
union all
select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_left a right join t_rightb  on(a.sValue=b.sValue)
except all
select a.id,a.svalue,b.id,b.svalue from t_left a  join t_rightb  on(a.sValue=b.sValue)
    我们来看看数据库是怎么连接两个表的,有哪些方式。我们还是通过下面的示例看看(这里讨论的内容仅适用于Oracle,目的并不是要搞清楚数据库到底是怎么做的,主要是为了在脑子中留下一些规则性的印象,以便可以写出高效的SQL语句):
先看看两个表的笛卡儿集
SQL> explain plan for select a.*,b.* from t_left across join t_rightb;
已解释。
SQL> select * from table(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
---------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 1578314324
--------------------------------------------------------------------------------
| Id  |Operation           | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)|Time     |
--------------------------------------------------------------------------------
  0 | SELECT STATEMENT              12 |   552 |      (0)| 00:00:01 |
  1 |  MERGE JOINCARTESIAN          12 |   552 |      (0)| 00:00:01 |
  2 |   TABLE ACCESSFULL  | T_RIGHT    3|    69 |      (0)|00:00:01 |
  3 |   BUFFERSORT                  4 |    92|      (0)|00:00:01 |
  4 |    TABLE ACCESS FULL |T_LEFT     4 |    92|      (0)|00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------
Note
-----
   - dynamic sampling used for this statement

已选择15行。
从上面可以看出数据库采用行数较小的表主表开始做MergeJoin,对两个表分别作全表扫描。
SQL> explain plan for select a.*,b.* from t_left ajoin t_right b on (a.id=b.id);
已解释。
SQL> select * from table(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
-------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 2858533051
-------------------------------------------------------------------------------------
| Id  |Operation                   | Name        | Rows  |Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
  0 | SELECTSTATEMENT                           3 |   138|      (0)|00:00:01 |
  1 |  NESTEDLOOPS                              3 |   138|      (0)|00:00:01 |
  2 |   TABLE ACCESSFULL         |T_RIGHT        3 |    69|      (0)|00:00:01 |
  3 |   TABLE ACCESS BYINDEX ROWID|T_LEFT         1 |    23|      (0)|00:00:01 |
|*  4 |    INDEX UNIQUESCAN         | SYS_C007465|     1 |          (0)|00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
   4 - access("A"."ID"="B"."ID")
Note
-----
   - dynamic sampling used for this statement
已选择20行。
可以看出采用的连接方式变化了,变成NestedLoops。因为两边都是主键所以还是用行数小的表作为主表,如果只有一边是主键则会用非主键的那个表作为主表,以使得后面可以通过主键的索引直接读取。
SQL> explain plan for select a.*,b.* from t_left aleft join t_right b on (a.id=b.id);
已解释。
SQL> select * from table(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
-------------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 2128124934
------------------------------------------------------------------------------------
| Id  |Operation                   | Name        | Rows  |Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
  0 | SELECTSTATEMENT                           4 |   184|      (0)|00:00:01 |
  1 |  NESTED LOOPSOUTER                        4 |   184|      (0)|00:00:01 |
  2 |   TABLE ACCESSFULL          |T_LEFT         4 |    92|      (0)|00:00:01 |
  3 |   TABLE ACCESS BY INDEX ROWID|T_RIGHT        1 |    23|      (0)|00:00:01 |
|*  4 |    INDEX UNIQUESCAN       | SYS_C007470|     1 |           (0)|00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
   4 - access("A"."ID"="B"."ID"(+))
Note
-----
   - dynamic sampling used for this statement
已选择20行。
将jion变为Left join后有两个显著的变化,一连接方式变为Nested LoopsOuter,还有一个就是全扫描的主表不再是一行数少的表开始了,而是改用左边的表作为主表,这个不难理解。
SQL> explain plan for select a.*,b.* from t_left ajoin t_right b on (a.svalue=b.svalue);
已解释。
SQL> select * from table(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
----------------------------------------------------------------------------------
Plan hash value: 3561401177
------------------------------------------------------------------------------
| Id  |Operation          |Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)|Time     |
------------------------------------------------------------------------------
  0 | SELECT STATEMENT             3 |   138|     (15)|00:00:01 |
|*  1 |  HASHJOIN                   3 |   138|     (15)|00:00:01 |
  2 |   TABLE ACCESS FULL| T_RIGHT|     3 |    69|      (0)|00:00:01 |
  3 |   TABLE ACCESS FULL| T_LEFT     4 |    92|      (0)|00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operationid):
---------------------------------------------------
   1 - access("A"."SVALUE"="B"."SVALUE")
Note
-----
   - dynamic sampling used for this statement
已选择19行。
如果连接的都没有索引,数据库就用Hash Join 来优化。



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