第06章_多表查询
讲师：尚硅谷-宋红康（江湖人称：康师傅）官网： http://www.atguigu.com

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连接

1.1 案例说明

第06章_多表查询 - 图1
从多个表中获取数据：

第06章_多表查询 - 图2第06章_多表查询 - 图3
#
案例：查询员工的姓名及其部门名称
SELECT
last_name, department_name
FROM
employees, departments;
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 | …
| Gietz | IT Support |
| Gietz | NOC |
| Gietz | IT Helpdesk |
| Gietz | Government Sales |
| Gietz | Retail Sales |

| Gietz | Recruiting |
| Gietz | Payroll |
+—————-+———————————+
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。

第06章_多表查询 - 图4
SQL92
中，笛卡尔积也称为
交叉连接
，英文是

CROSS JOIN
。在
SQL99
中也是使用
CROSS JOIN
表示交
叉连接。它的作用就是可以把任意表进行连接，即使这两张表不相关。在MySQL中如下情况会出现笛卡尔积：
#查询员工姓名和所在部门名称
SELECT last_name,department_name FROM employees,departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees CROSS JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees INNER JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees JOIN departments;

1.3 案例分析与问题解决

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：
在
WHERE
子句中写入连接条件。
正确写法：
在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。
SELECT

table1
.column
, table2
.column
FROM

table1, table2
WHERE

table1
.column
1
= table2
.column
2
;
#
连接条件
#
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
;

2. 多表查询分类讲解

分类1：等值连接 vs 非等值连接 等值连接

第06章_多表查询 - 图5

第06章_多表查询 - 图6第06章_多表查询 - 图7
SELECT
employees
.employee_id
, employees
.last_name
,

employees
.department_id
, departments
.department_id
,
departments
.location_id
FROM
employees, departments
WHERE
employees
.department_id
= departments
.department_id
;
拓展1：多个连接条件与 AND 操作符
第06章_多表查询 - 图8
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
;
需要注意的是，如果我们使用了表的别名，在查询字段中、过滤条件中就只能使用别名进行代替，不能使用原有的表名，否则就会报错。

阿里开发规范：
【强制】对于数据库中表记录的查询和变更，只要涉及多个表，都需要在列名前加表的别名（或表名）进行限定。
说明：对多表进行查询记录、更新记录、删除记录时，如果对操作列没有限定表的别名（或表名），并且操作列在多个表中存在时，就会抛异常。
正例：select t1.name from table_first as t1 , table_second as t2 where t1.id=t2.id;
反例：在某业务中，由于多表关联查询语句没有加表的别名（或表名）的限制，正常运行两年后， 近在 某个表中增加一个同名字段，在预发布环境做数据库变更后，线上查询语句出现出
1052 异常：Column ‘name’ in field list is ambiguous。

拓展4：连接多个表
第06章_多表查询 - 图9
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。
练习：查询出公司员工的 last_name,department_name, city

非等值连接

第06章_多表查询 - 图10

第06章_多表查询 - 图11第06章_多表查询 - 图12
SELECT
e
.last_name
, e
.salary
, j
.grade_level
FROM
employees e, job_grades j
WHERE
e
.salary

BETWEEN
j
.lowest_sal

AND
j
.highest_sal
;

分类2：自连接 vs 非自连接

第06章_多表查询 - 图13
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。
题目：查询employees表，返回“Xxx works for Xxx”

第06章_多表查询 - 图14第06章_多表查询 - 图15
SELECT
CONCAT(worker
.last_name
,
‘ works for ‘

, manager
.last_name
)
FROM
employees worker, employees manager
WHERE
worker
.manager_id
= manager
.employee_id
;
练习：查询出last_name为 ‘Chen’ 的员工的 manager 的信息。

分类3：内连接 vs 外连接

除了查询满足条件的记录以外，外连接还可以查询某一方不满足条件的记录。
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
第06章_多表查询 - 图16
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。

SQL92：使用(+)创建连接

在
SQL92
中采用（
+
）代表从表所在的位置。即左或右外连接中，
(+)

表示哪个是从表。
Oracle
对
SQL92
支持较好，而
MySQL
则不支持
SQL92
的外连接。
而且在
SQL92
中，只有左外连接和右外连接，没有满（或全）外连接。
#
左外连接
SELECT
last_name,department_name
FROM
employees ,departments
WHERE
employees
.department_id
= departments
.department_id
(+)
;
#
右外连接
SELECT
last_name,department_name
FROM
employees ,departments
WHERE
employees
.department_id
departments
(+) =
.department_id
;

3. SQL99语法实现多表查询

3.1 基本语法

使用
JOIN…ON
子句创建连接的语法结构：
SELECT
table1
.column
, table2
.column
,table3
.column
FROM
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
SQL99 采用的这种嵌套结构非常清爽、层次性更强、可读性更强，即使再多的表进行连接也都清晰可见。如果你采用 SQL92，可读性就会大打折扣。
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：
题目
1
：
SELECT

字段列表
FROM
A
表

INNER

JOIN
B
表
ON

关联条件
WHERE

等其他子句
;

第06章_多表查询 - 图17第06章_多表查询 - 图18
SELECT
e
.employee_id
, e
.last_name
, e
.department_id
,

d
.department_id
, d
.location_id
FROM
employees e
JOIN
departments d
ON
(e
.department_id
= d
.department_id
)
;
题目2：

第06章_多表查询 - 图19第06章_多表查询 - 图20
SELECT
employee_id, city, department_name
FROM
employees e

JOIN
departments d
ON
d
.department_id
= e
.department_id

JOIN
locations l
ON
d
.location_id
= l
.location_id
;

3.3 外连接(OUTER JOIN)的实现

3.3.1 左外连接(LEFT OUTER JOIN)

语法：
举例：
第06章_多表查询 - 图21
#
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
;
SELECT
e
.last_name
, e
.department_id
, d
.department_name
FROM
employees e
LEFT

OUTER

JOIN
departments d
ON
(e
.department_id
= d
.department_id
)
;

3.3.2 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

语法：

举例：
第06章_多表查询 - 图22
#
实现查询结果是
B
SELECT

字段列表
FROM
A
表

RIGHT

JOIN
B
表
ON

关联条件
WHERE

等其他子句
;
SELECT
e
.last_name
, e
.department_id
, d
.department_name
FROM
employees e
RIGHT

OUTER

JOIN
departments d
ON
(e
.department_id
= d
.department_id
)
;
需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中，在 SQL92 中不存在，只能用 (+) 表示。

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
第06章_多表查询 - 图23
UNION 操作符返回两个查询的结果集的并集，去除重复记录。
UNION ALL操作符
第06章_多表查询 - 图24
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
2
SELECT
FROM
employees
WHERE
email
LIKE

‘%a%’
UNION
SELECT
*
FROM
employees
WHERE
department_id>
90
;
举例：查询中国用户中男性的信息以及美国用户中年男性的用户信息

SELECT
id,cname
FROM
t_chinamale
WHERE
csex=
‘
男
‘
UNION

ALL
SELECT
id,tname
FROM
t_usmale
WHERE
tGender=
‘male’
;

5. 7种SQL JOINS的实现

第06章_多表查询 - 图25

5.7.1 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


左下图：满外连接
#
左中图
+
右上图
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

#
没有去重操作，效率高
SELECT
employee_id,last_name,department_name
FROM
employees e
RIGHT

JOIN
departments d
ON
e.
department_id
= d.
department_id
;
#
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

5.7.2 语法格式小结

左中图
右中图
左下图
#
实现
A - A
∩
B
select

字段列表
from
A
表

left

join
B
表
on

关联条件
where

从表关联字段

is

null

and

等其他子句
;
#
实现
B - A
∩
B
select

字段列表
from
A
表

right

join
B
表
on

关联条件
where

从表关联字段

is

null

and

等其他子句
;
#
实现查询结果是
A
∪
B
#
用左外的
A
，
union
右外的
B
select

字段列表
from
A
表

left

join
B
表
on

关联条件
where

等其他子句
union

select

字段列表
from
A
表

right

join
B
表
on

关联条件
where

等其他子句
;

右下图
#
实现
A
∪
B - A
∩
B
或
(A - A
∩
B)
∪

（
B - A
∩
B
）
#
使用左外的
(A - A
∩
B) union
右外的（
B - A
∩
B
）
select

字段列表
from
A
表

left

join
B
表
on

关联条件
where

从表关联字段

is

null

and

等其他子句
union
select

字段列表
from
A
表

right

join
B
表
on

关联条件
where

从表关联字段

is

null

and

等其他子句

6. SQL99语法新特性

6.1 自然连接

SQL99 在 SQL92 的基础上提供了一些特殊语法，比如 NATURAL JOIN 用来表示自然连接。我们可以把自然连接理解为 SQL92 中的等值连接。它会帮你自动查询两张连接表中所有相同的字段，然后进行等值连接。
在SQL92标准中：
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id AND e.manager_id = d.manager_id;
在 SQL99 中你可以写成：
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

6.2 USING连接

当我们进行连接的时候，SQL99还支持使用 USING 指定数据表里的同名字段进行等值连接。但是只能配合JOIN一起使用。比如：
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d USING (department_id);
你能看出与自然连接 NATURAL JOIN 不同的是，USING 指定了具体的相同的字段名称，你需要在 USING 的括号 () 中填入要指定的同名字段。同时使用 JOIN…USING 可以简化 JOIN ON 的等值连接。它与下面的 SQL 查询结果是相同的：
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e ,departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;

7. 章节小结

表连接的约束条件可以有三种方式：WHERE, ON, USING

WHERE
：适用于所有关联查询
ON
：只能和
JOIN
一起使用，只能写关联条件。虽然关联条件可以并到
WHERE
中和其他条件一起
写，但分开写可读性更好。
USING
：只能和
JOIN
一起使用，而且要求
两个
关联字段在关联表中名称一致，而且只能表示关联字
段值相等
#
关联条件
#
把关联条件写在
where
后面
SELECT
last_name,department_name

FROM
employees,departments

WHERE
employees
.department_id
= departments
.department_id
;
#
把关联条件写在
on
后面，只能和
JOIN
一起使用
SELECT
last_name,department_name

FROM
employees
INNER

JOIN
departments

ON
employees
.department_id
= departments
.department_id
;
SELECT
last_name,department_name

FROM
employees
CROSS

JOIN
departments

ON
employees
.department_id
= departments
.department_id
;
SELECT
last_name,department_name
FROM
employees
JOIN
departments

ON
employees
.department_id
= departments
.department_id
;
#
把关联字段写在
using()
中，只能和
JOIN
一起使用
#
而且两个表中的关联字段必须名称相同，而且只能表示
=
#
查询员工姓名与基本工资
SELECT
last_name,job_title
FROM
employees
INNER

JOIN
jobs
USING
(
job_id);
#n
张表关联，需要
n-1
个关联条件
#
查询员工姓名，基本工资，部门名称
SELECT
last_name,job_title,department_name
FROM
employees,departments,jobs

WHERE
employees
.department_id
= departments
.department_id

AND
employees
.job_id
= jobs
.job_id
;
SELECT
last_name,job_title,department_name

FROM
employees
INNER

JOIN
departments
INNER

JOIN
jobs

ON
employees
.department_id
= departments
.department_id

AND
employees
.job_id
= jobs
.job_id
;
注意：
我们要控制连接表的数量。多表连接就相当于嵌套 for 循环一样，非常消耗资源，会让 SQL 查询性能下降得很严重，因此不要连接不必要的表。在许多 DBMS 中，也都会有 大连接表的限制。
【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段，数据类型保持绝对一致；多表关联查询时， 保证被关联的字段需要有索引。
说明：即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。
来源：阿里巴巴《Java开发手册》

附录：常用的 SQL 标准有哪些

在正式开始讲连接表的种类时，我们首先需要知道 SQL 存在不同版本的标准规范，因为不同规范下的表连接操作是有区别的。
SQL 有两个主要的标准，分别是 SQL92 和 SQL99。92 和 99 代表了标准提出的时间，SQL92 就是 92 年提出的标准规范。当然除了 SQL92 和 SQL99 以外，还存在 SQL-86、SQL-89、SQL:2003、SQL:2008、
SQL:2011 和 SQL:2016 等其他的标准。
这么多标准，到底该学习哪个呢？实际上最重要的 SQL 标准就是 SQL92 和 SQL99。一般来说 SQL92 的形式更简单，但是写的 SQL 语句会比较长，可读性较差。而 SQL99 相比于 SQL92 来说，语法更加复杂，但可读性更强。我们从这两个标准发布的页数也能看出，SQL92 的标准有 500 页，而 SQL99 标准超过了
1000 页。实际上从 SQL99 之后，很少有人能掌握所有内容，因为确实太多了。就好比我们使用
Windows、Linux 和 Office 的时候，很少有人能掌握全部内容一样。我们只需要掌握一些核心的功能，满足日常工作的需求即可。
SQL92 和 SQL99 是经典的 SQL 标准，也分别叫做 SQL-2 和 SQL-3 标准。也正是在这两个标准发布之
后，SQL 影响力越来越大，甚至超越了数据库领域。现如今 SQL 已经不仅仅是数据库领域的主流语言，还是信息领域中信息处理的主流语言。在图形检索、图像检索以及语音检索中都能看到 SQL 语言的使用。