MySQL数据库连接查询 join原理

2022-06-08 10:59:07
目录
1、连接查询的分类2、交叉连接2.1、原理2.2、基本语法2.3、应用3、内连接3.1、原理3.2、基本语法3.3、应用4、外连接4.1、原理4.2、基本语法4.3、特点4.4、应用5、using关键字5.1、原理5.2、基本语法

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>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,>

              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;
                

                这个方法通常不使用

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