MySql连接查询——内连接与外连接

引言

实际业务开发中，往往会涉及到多张表之间的数据交互，这时候单表查询已经不能满足复杂的业务需求了，所以就需要用到多表的连接查询；

连接查询主要分为以下三种：

内连接
- 等值连接
- 非等值连接
- 自连接
外连接
- 左外连接
- 右外连接
全连接

其中常用的就是内连接和外连接，全连接用处很少，几乎不用，所以这里就不介绍了；

数据库表传送门

下面示例将会用到三张表：

emp员工表

+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+
| EMPNO | ENAME  | JOB       | MGR  | HIREDATE   | SAL     | COMM    | DEPTNO |
+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+
|  7369 | SMITH  | CLERK     | 7902 | 1980-12-17 |  800.00 |    NULL |     20 |
|  7499 | ALLEN  | SALESMAN  | 7698 | 1981-02-20 | 1600.00 |  300.00 |     30 |
|  7521 | WARD   | SALESMAN  | 7698 | 1981-02-22 | 1250.00 |  500.00 |     30 |
|  7566 | JONES  | MANAGER   | 7839 | 1981-04-02 | 2975.00 |    NULL |     20 |
|  7654 | MARTIN | SALESMAN  | 7698 | 1981-09-28 | 1250.00 | 1400.00 |     30 |
|  7698 | BLAKE  | MANAGER   | 7839 | 1981-05-01 | 2850.00 |    NULL |     30 |
|  7782 | CLARK  | MANAGER   | 7839 | 1981-06-09 | 2450.00 |    NULL |     10 |
|  7788 | SCOTT  | ANALYST   | 7566 | 1987-04-19 | 3000.00 |    NULL |     20 |
|  7839 | KING   | PRESIDENT | NULL | 1981-11-17 | 5000.00 |    NULL |     10 |
|  7844 | TURNER | SALESMAN  | 7698 | 1981-09-08 | 1500.00 |    0.00 |     30 |
|  7876 | ADAMS  | CLERK     | 7788 | 1987-05-23 | 1100.00 |    NULL |     20 |
|  7900 | JAMES  | CLERK     | 7698 | 1981-12-03 |  950.00 |    NULL |     30 |
|  7902 | FORD   | ANALYST   | 7566 | 1981-12-03 | 3000.00 |    NULL |     20 |
|  7934 | MILLER | CLERK     | 7782 | 1982-01-23 | 1300.00 |    NULL |     10 |
+-------+--------+-----------+------+------------+---------+---------+--------+

dept部门表：

+--------+------------+----------+
| DEPTNO | DNAME      | LOC      |
+--------+------------+----------+
|     10 | ACCOUNTING | NEW YORK |
|     20 | RESEARCH   | DALLAS   |
|     30 | SALES      | CHICAGO  |
|     40 | OPERATIONS | BOSTON   |
+--------+------------+----------+

salgrade工资等级表；

+-------+-------+-------+
| GRADE | LOSAL | HISAL |
+-------+-------+-------+
|     1 |   700 |  1200 |
|     2 |  1201 |  1400 |
|     3 |  1401 |  2000 |
|     4 |  2001 |  3000 |
|     5 |  3001 |  9999 |
+-------+-------+-------+

笛卡尔积现象

相信很多人都听过这个概念，这是一个数学概念，大致意思是：

笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合X和Y的笛卡尔积（Cartesian product），又称直积，
表示为 X * Y ，第一个对象是X的成员而第二个对象是Y的所有可能有序对的其中一个成员

在数据库中集合其实就是表，所以数据库中笛卡尔积现象可以这样解释：

笛卡尔积，又叫cross join，是SQL中两表连接的一种方式。
假如A表中的数据为m行，B表中的数据有n行，那么A和B做笛卡尔积，结果为 m * n 行

现在想要查询到每一个员工(ENAME)对应的部门名称(DNAME)，那么就涉及到emp和dept两张表之间的查询，假如写了如下sql：

SELECT e.ENAME, d.DNAME
FROM emp e, dept d;

查询结果为：

+--------+------------+
| ENAME  | DNAME      |
+--------+------------+
| SMITH  | ACCOUNTING |
| SMITH  | RESEARCH   |
| SMITH  | SALES      |
| SMITH  | OPERATIONS |
| ALLEN  | ACCOUNTING |
| ALLEN  | RESEARCH   |
| ALLEN  | SALES      |
| ALLEN  | OPERATIONS |
...............等等一共56行
56 rows in set (0.00 sec)

可以发现查询结果并不符合要求，实际结果是emp表中每一行的数据都和dept表中所有数据进行了匹配，所以最后总行数为：

emp表行数（14）* dept表行数（4）

这就是笛卡尔积现象，出现这个现象的原因很简单，因为两个表的连接没有设置连接条件，所以没有连接条件的表关系返回的结果为笛卡尔积；

为了避免这个现象，可以使用WHERE子句建立连接关系：

SELECT e.ENAME, d.DNAME
FROM emp e, dept d
WHERE e.DEPTNO=d.DEPTNO;

查询结果为：

+--------+------------+
| ENAME  | DNAME      |
+--------+------------+
| SMITH  | RESEARCH   |
| ALLEN  | SALES      |
| WARD   | SALES      |
| JONES  | RESEARCH   |
| MARTIN | SALES      |
| BLAKE  | SALES      |
| CLARK  | ACCOUNTING |
| SCOTT  | RESEARCH   |
| KING   | ACCOUNTING |
| TURNER | SALES      |
| ADAMS  | RESEARCH   |
| JAMES  | SALES      |
| FORD   | RESEARCH   |
| MILLER | ACCOUNTING |
+--------+------------+
14 rows in set (0.00 sec)

这个结果也就是我们需要的结果了；

但是记住一点：虽然使用WHERE子句可以避免笛卡尔积现象，但是在查询过程中并不会减少匹配次数，只不过是把有效数据显示了出来；

（意思是：使用了WHERE子句后，查询结果虽然只有14行，但是在查询过程中实际上是匹配了56次）

内连接

等值连接

上面使用的连接方法就是内连接中的等值连接，所以内连接是基于两个表之间的相等的测试，通俗来说就是两个表间的条件是等量关系；

但是上面的那种语法已经过时了，那是92语法，现在一般使用的是99语法，一般需要使用INNER JOIN......ON连接两个表，所以上面的sql可以写为：

SELECT e.ENAME, d.DNAME
FROM emp e
INNER JOIN dept d
ON e.DEPTNO=d.DEPTNO;

结果是一样的；这里的INNER可以不写，默认就是内连接，但是写上可读性更好；

条件判断这里使用ON来判断，传递给ON的条件和传递给WHERE的条件是相同的；而且ON的后面还可以加WHERE判断语句：a JOIN b ON 条件1 WHERE 条件2

非等值连接

非等值连接主要特点就是：连接条件中的关系是非等量关系；

举个例子：找出每个员工的工资等级，要求显示员工名、工资、工资等级

这需要用到emp表和salgrade表，非常简单，只需要使用内连接连接这两个表，查询出在salgrade表中工资大于最低工资小于最高工资的等级即可；

SELECTe.ENAME,e.SAL,s.GRADE
FROMemp e
INNER JOINsalgrade s
ONe.SAL BETWEEN s.LOSAL AND s.HISAL;

查询结果：

+--------+---------+-------+
| ENAME  | SAL     | GRADE |
+--------+---------+-------+
| SMITH  |  800.00 |     1 |
| ALLEN  | 1600.00 |     3 |
| WARD   | 1250.00 |     2 |
| JONES  | 2975.00 |     4 |
| MARTIN | 1250.00 |     2 |
| BLAKE  | 2850.00 |     4 |
| CLARK  | 2450.00 |     4 |
| SCOTT  | 3000.00 |     4 |
| KING   | 5000.00 |     5 |
| TURNER | 1500.00 |     3 |
| ADAMS  | 1100.00 |     1 |
| JAMES  |  950.00 |     1 |
| FORD   | 3000.00 |     4 |
| MILLER | 1300.00 |     2 |
+--------+---------+-------+
14 rows in set (0.00 sec)

自连接

自连接有点特殊，它是基于一张表的查询，但是却把这一张表当成两张表来用；顾名思义就是自己连接自己；

下面用一个例子说明：找出每个员工的上级领导，要求显示员工名和对应的领导名

在员工表emp中每一个员工都有对应的上级（除了KING员工），所以可以把这一张表按不同的意思看成两张表：

员工表和上级表，看成哪个表那么其他部分就忽略不要在管了；

SELECTa.ENAME AS '员工',b.ENAME AS '领导'
FROMemp a
INNER JOINemp b
ONa.MGR = b.EMPNO;

约束条件就是让员工的领导编号等于领导的员工编号，这样把一个表当成了两个表来操作；

查询结果：

+--------+-------+
| 员工   | 领导  |
+--------+-------+
| SMITH  | FORD  |
| ALLEN  | BLAKE |
| WARD   | BLAKE |
| JONES  | KING  |
| MARTIN | BLAKE |
| BLAKE  | KING  |
| CLARK  | KING  |
| SCOTT  | JONES |
| TURNER | BLAKE |
| ADAMS  | SCOTT |
| JAMES  | BLAKE |
| FORD   | JONES |
| MILLER | CLARK |
+--------+-------+
13 rows in set (0.01 sec)

外连接

内连接在将一个表中的一行与另一个表中的行相关联时，会略过为空的行，就比如上面找员工领导的例子，KING是最大的领导，所以他没有领导，查询出来也没有它的数据，那么如何能带上它的数据呢？这就需要用到外连接；

外连接分为左外连接和右外连接，但是这两种连接方式并没有太大的区别，下面就一块来示范一下：

还是上面找员工领导的例子，这次额外要求把没有领导的员工也输出：

SELECTa.ENAME AS '员工',b.ENAME AS '领导'
FROMemp a
LEFT JOINemp b
ONa.MGR = b.EMPNO;

可以看到这里不再使用INNER JOIN内连接，而是换成了LEFT JOIN外连接，（等价于LEFT OUTER JOIN，OUTER可以忽略），意思是把LEFT JOIN左边的表作为主表，右边的表作为副表，这样的结果就是主表的所有内容都会查出来，而副表的内容依靠于主表内容；

查询结果：

+--------+-------+
| 员工   | 领导  |
+--------+-------+
| SMITH  | FORD  |
| ALLEN  | BLAKE |
| WARD   | BLAKE |
| JONES  | KING  |
| MARTIN | BLAKE |
| BLAKE  | KING  |
| CLARK  | KING  |
| SCOTT  | JONES |
| KING   | NULL  | 注意这里
| TURNER | BLAKE |
| ADAMS  | SCOTT |
| JAMES  | BLAKE |
| FORD   | JONES |
| MILLER | CLARK |
+--------+-------+
14 rows in set (0.00 sec)

可以看到副表没有的内容（KING）自动生成了NULL；

这就是左外连接，同样 右外连接(RIGHT JOIN) 就是右边的是主表，左边的是副表，那么这个查询也可以这样写：

SELECTa.ENAME AS '员工',b.ENAME AS '领导'
FROMemp b
RIGHT JOINemp a
ONa.MGR = b.EMPNO;

简单总结一下：

主表在查询时占主导地位，主表的内容一定可以查出来；
副表在查询时依附主表，若主表内容副表对应没有，则生成NULL；

总结

外连接有主表和副表之分，而内连接没有主副之分

在示例中只设计两张表的连接，而在连接多张表查询时也一样，比如 表一 JOIN 表二 ON 条件一 JOIN 表三 ON 条件二 JOIN 表四 ON 条件三......

实际业务会很复杂，所以要拆分开后再找表之间的关系，一步一步分析才行；

具体什么时候使用内连接什么时候使用外连接呢？只需要由外键区分即可：

如果外键不能为空，优先使用内连接；
如果外键可以为空：
- 假如只需要查询那些在另一张表中有相对应的记录，使用内连接；
- 假如需要查询左（右）侧表中所有符合条件的记录，使用左（右）外连接；

注意：外键能不能为空是由数据库表设计时决定的，因为外键只是数据库表的一个字段，所以需要根据实际情况分析；