深入理解SQL的四種連接-左外連接、右外連接、內(nèi)連接、全連接

更新時間：2013年07月03日 09:55:17 作者：

本篇文章是對SQL中的四種連接-左外連接、右外連接、內(nèi)連接、全連接進行了詳細的分析介紹，需要的朋友參考下

1、內(nèi)聯(lián)接（典型的聯(lián)接運算，使用像 = 或 <> 之類的比較運算符）。包括相等聯(lián)接和自然聯(lián)接。
內(nèi)聯(lián)接使用比較運算符根據(jù)每個表共有的列的值匹配兩個表中的行。例如，檢索 students和courses表中學生標識號相同的所有行。

2、外聯(lián)接。外聯(lián)接可以是左向外聯(lián)接、右向外聯(lián)接或完整外部聯(lián)接。
在 FROM子句中指定外聯(lián)接時，可以由下列幾組關鍵字中的一組指定：
1）LEFT JOIN或LEFT OUTER JOIN
左向外聯(lián)接的結(jié)果集包括 LEFT OUTER子句中指定的左表的所有行，而不僅僅是聯(lián)接列所匹配的行。如果左表的某行在右表中沒有匹配行，則在相關聯(lián)的結(jié)果集行中右表的所有選擇列表列均為空值。
2）RIGHT JOIN 或 RIGHT OUTER JOIN
右向外聯(lián)接是左向外聯(lián)接的反向聯(lián)接。將返回右表的所有行。如果右表的某行在左表中沒有匹配行，則將為左表返回空值。
3）FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN
完整外部聯(lián)接返回左表和右表中的所有行。當某行在另一個表中沒有匹配行時，則另一個表的選擇列表列包含空值。如果表之間有匹配行，則整個結(jié)果集行包含基表的數(shù)據(jù)值。

3、交叉聯(lián)接
交叉聯(lián)接返回左表中的所有行，左表中的每一行與右表中的所有行組合。交叉聯(lián)接也稱作笛卡爾積。
FROM 子句中的表或視圖可通過內(nèi)聯(lián)接或完整外部聯(lián)接按任意順序指定；但是，用左或右向外聯(lián)接指定表或視圖時，表或視圖的順序很重要。有關使用左或右向外聯(lián)接排列表的更多信息，請參見使用外聯(lián)接。

例子：
-------------------------------------------------
a表     id   name     b表     id   job   parent_id
              1   張3                   1     23     1
              2   李四                 2     34     2
              3   王武                 3     34     4
a.id同parent_id   存在關系
--------------------------------------------------
1）內(nèi)連接
select   a.*,b.*   from   a   inner   join   b     on   a.id=b.parent_id
結(jié)果是
1   張3                   1     23     1
2   李四                  2     34     2

2）左連接
select   a.*,b.*   from   a   left   join   b     on   a.id=b.parent_id
結(jié)果是
1   張3                   1     23     1
2   李四                  2     34     2
3   王武                  null

3）右連接
select   a.*,b.*   from   a   right   join   b     on   a.id=b.parent_id
結(jié)果是
1   張3                   1     23     1
2   李四                  2     34     2
null                       3     34     4

4）完全連接
select   a.*,b.*   from   a   full   join   b     on   a.id=b.parent_id
結(jié)果是
1   張3                  1     23     1
2   李四                 2     34     2
null               　　 3     34     4
3   王武                 null
--------------------------------------------------------------------------------------------一、交叉連接（CROSS JOIN）
交叉連接（CROSS JOIN）：有兩種，顯式的和隱式的，不帶ON子句，返回的是兩表的乘積，也叫笛卡爾積。
例如：下面的語句1和語句2的結(jié)果是相同的。

語句1：隱式的交叉連接，沒有CROSS JOIN。
SELECT O.ID, O.ORDER_NUMBER, C.ID, C.NAME
FROM ORDERS O , CUSTOMERS C
WHERE O.ID=1;

語句2：顯式的交叉連接，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;
語句1和語句2的結(jié)果是相同的，查詢結(jié)果如下：

二、內(nèi)連接（INNER JOIN）
內(nèi)連接（INNER JOIN）：有兩種，顯式的和隱式的，返回連接表中符合連接條件和查詢條件的數(shù)據(jù)行。（所謂的鏈接表就是數(shù)據(jù)庫在做查詢形成的中間表）。
例如：下面的語句3和語句4的結(jié)果是相同的。

語句3：隱式的內(nèi)連接，沒有INNER JOIN，形成的中間表為兩個表的笛卡爾積。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C,ORDERS O
WHERE C.ID=O.CUSTOMER_ID;

語句4：顯示的內(nèi)連接，一般稱為內(nèi)連接，有INNER JOIN，形成的中間表為兩個表經(jīng)過ON條件過濾后的笛卡爾積。
SELECT O.ID,O.ORDER_NUMBER,C.ID,C.NAME
FROM CUSTOMERS C INNER JOIN ORDERS O ON C.ID=O.CUSTOMER_ID;
語句3和語句4的查詢結(jié)果：

三、外連接（OUTER JOIN）：外連不但返回符合連接和查詢條件的數(shù)據(jù)行，還返回不符合條件的一些行。外連接分三類：左外連接（LEFT OUTER JOIN）、右外連接（RIGHT OUTER JOIN）和全外連接（FULL OUTER JOIN）。
三者的共同點是都返回符合連接條件和查詢條件（即：內(nèi)連接）的數(shù)據(jù)行。不同點如下：
左外連接還返回左表中不符合連接條件單符合查詢條件的數(shù)據(jù)行。
右外連接還返回右表中不符合連接條件單符合查詢條件的數(shù)據(jù)行。
全外連接還返回左表中不符合連接條件單符合查詢條件的數(shù)據(jù)行，并且還返回右表中不符合連接條件單符合查詢條件的數(shù)據(jù)行。全外連接實際是上左外連接和右外連接的數(shù)學合集（去掉重復），即“全外=左外 UNION 右外”。
說明：左表就是在“（LEFT OUTER JOIN）”關鍵字左邊的表。右表當然就是右邊的了。在三種類型的外連接中，OUTER 關鍵字是可省略的。

下面舉例說明：
語句5：左外連接（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;

語句6：右外連接（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條件放在ON后面查詢的結(jié)果是不一樣的。例如：

語句7：WHERE條件獨立。
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';

語句8：將語句7中的WHERE條件放到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';

從語句7和語句8查詢的結(jié)果來看，顯然是不相同的，語句8顯示的結(jié)果是難以理解的。因此，推薦在寫連接查詢的時候，ON后面只跟連接條件，而對中間表限制的條件都寫到WHERE子句中。

語句9：全外連接（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是不支持全外的連接的，這里給出的寫法適合Oracle和DB2。但是可以通過左外和右外求合集來獲取全外連接的查詢結(jié)果。下圖是上面SQL在Oracle下執(zhí)行的結(jié)果：

語句10：左外和右外的合集，實際上查詢結(jié)果和語句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;
語句9和語句10的查詢結(jié)果是相同的，如下：

四、聯(lián)合連接（UNION JOIN）：這是一種很少見的連接方式。Oracle、MySQL均不支持，其作用是：找出全外連接和內(nèi)連接之間差異的所有行。這在數(shù)據(jù)分析中排錯中比較常用。也可以利用數(shù)據(jù)庫的集合操作來實現(xiàn)此功能。
語句11：聯(lián)合查詢（UNION JOIN）例句，還沒有找到能執(zhí)行的SQL環(huán)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

語句12：語句11在DB2下的等價實現(xiàn)。還不知道DB2是否支持語句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;

語句13：語句11在Oracle下的等價實現(xiàn)。
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;
查詢結(jié)果如下：

五、自然連接（NATURAL INNER JOIN）：說真的，這種連接查詢沒有存在的價值，既然是SQL2標準中定義的，就給出個例子看看吧。自然連接無需指定連接列，SQL會檢查兩個表中是否相同名稱的列，且假設他們在連接條件中使用，并且在連接條件中僅包含一個連接列。不允許使用ON語句，不允許指定顯示列，顯示列只能用*表示（ORACLE環(huán)境下測試的）。對于每種連接類型（除了交叉連接外），均可指定NATURAL。下面給出幾個例子。
語句14：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL INNER JOIN CUSTOMERS C;

語句15：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL LEFT OUTER JOIN CUSTOMERS C;

語句16：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL RIGHT OUTER JOIN CUSTOMERS C;

語句17：
SELECT *
FROM ORDERS O NATURAL FULL OUTER JOIN CUSTOMERS C;

六、SQL查詢的基本原理：兩種情況介紹。
第一、單表查詢：根據(jù)WHERE條件過濾表中的記錄，形成中間表（這個中間表對用戶是不可見的）；然后根據(jù)SELECT的選擇列選擇相應的列進行返回最終結(jié)果。

第二、兩表連接查詢：對兩表求積（笛卡爾積）并用ON條件和連接連接類型進行過濾形成中間表；然后根據(jù)WHERE條件過濾中間表的記錄，并根據(jù)SELECT指定的列返回查詢結(jié)果。

第三、多表連接查詢：先對第一個和第二個表按照兩表連接做查詢，然后用查詢結(jié)果和第三個表做連接查詢，以此類推，直到所有的表都連接上為止，最終形成一個中間的結(jié)果表，然后根據(jù)WHERE條件過濾中間表的記錄，并根據(jù)SELECT指定的列返回查詢結(jié)果。
理解SQL查詢的過程是進行SQL優(yōu)化的理論依據(jù)。

七、ON后面的條件（ON條件）和WHERE條件的區(qū)別：
ON條件：是過濾兩個鏈接表笛卡爾積形成中間表的約束條件。
WHERE條件：在有ON條件的SELECT語句中是過濾中間表的約束條件。在沒有ON的單表查詢中，是限制物理表或者中間查詢結(jié)果返回記錄的約束。在兩表或多表連接中是限制連接形成最終中間表的返回結(jié)果的約束。
從這里可以看出，將WHERE條件移入ON后面是不恰當?shù)?。推薦的做法是：
ON只進行連接操作，WHERE只過濾中間表的記錄。

八、總結(jié)
連接查詢是SQL查詢的核心，連接查詢的連接類型選擇依據(jù)實際需求。如果選擇不當，非但不能提高查詢效率，反而會帶來一些邏輯錯誤或者性能低下。下面總結(jié)一下兩表連接查詢選擇方式的依據(jù)：
1、查兩表關聯(lián)列相等的數(shù)據(jù)用內(nèi)連接。
2、 Col_L是Col_R的子集時用右外連接。
3、 Col_R是Col_L的子集時用左外連接。
4、 Col_R和Col_L彼此有交集但彼此互不為子集時候用全外。
5、求差操作的時候用聯(lián)合查詢。
多個表查詢的時候，這些不同的連接類型可以寫到一塊。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;
上面這個SQL查詢是多表連接的一個示范。