MySQL中的内连接与外连接详解：基础与进阶应用

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表的内连和外连（重点）
简单回顾

表的内连和外连（重点）

表的连接分为内连和外连

内连接

内连接实际上就是利用where子句对两种表形成的笛卡儿积进行筛选，我们前面学习的查询都是内连接，也是在开发过程中使用的最多的连接查询。

笛卡尔积（Cartesian product）是数学中一个基本的运算，通常用来描述两个集合之间的组合关系。假设有两个集合

𝐴 和 𝐵，笛卡尔积 𝐴×𝐵是所有可能的有序对 (𝑎,𝑏)，其中 𝑎 来自集合 𝐴，𝑏 来自集合 𝐵。

具体来说，笛卡尔积的定义如下：

例如，如果集合 𝐴 ={1,2} 和集合 𝐵={𝑥,𝑦}，那么它们的笛卡尔积为：

语法：select 字段 from 表1 inner join 表2 on 连接条件 and 其他条件；

外连接

外连接分为左外连接和右外连接

左外连接

如果联合查询，左侧的表完全显示我们就说是左外连接。

语法：select 字段名 from 表名1 left join 表名2 on 连接条件

案例：

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-- 建两张表
create table stu (id int, name varchar(30)); -- 学生表
insert into stu values(1,'jack'),(2,'tom'),(3,'kity'),(4,'nono');
create table exam (id int, grade int); -- 成绩表
insert into exam values(1, 56),(2,76),(11, 8);

查询所有学生的成绩，如果这个学生没有成绩，也要将学生的个人信息显示出来

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-- 当左边表和右边表没有匹配时，也会显示左边表的数据
select * from stu left join exam on stu.id=exam.id;

右外连接

如果联合查询，右侧的表完全显示我们就说是右外连接。

语法：select 字段 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件；

案例：

对stu表和exam表联合查询，把所有的成绩都显示出来，即使这个成绩没有学生与它对应，也要显示出来

bash 复制代码

select * from stu right join exam on stu.id=exam.id;

练习：

列出部门名称和这些部门的员工信息，同时列出没有员工的部门

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方法一：
select d.dname, e.* from dept d left join emp e on d.deptno=e.deptno;
方法二：
select d.dname, e.* from emp e right join dept d on d.deptno=e.deptno;

简单回顾

内连接（Inner Join）

简要回顾：内连接是数据库中最常用的连接方式，它只返回两个表中匹配条件的记录。内连接默认会排除不匹配的数据行，因此它常用于查询两个表之间有逻辑关系的数据。

不同于笛卡尔积：尽管内连接涉及笛卡尔积的概念，但它对笛卡尔积进行了筛选（使用ON或WHERE子句来限制返回的数据）。笛卡尔积产生所有可能的组合，而内连接通过指定条件将其缩小为实际匹配的数据集。

多表连接：可以进行多表的内连接（例如三张及以上表），只要确保每个表之间有连接条件。例如

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SELECT a.name, b.salary, c.department
FROM employees a
INNER JOIN salaries b ON a.id = b.employee_id
INNER JOIN departments c ON a.department_id = c.id;

外连接（Outer Join）

外连接分为三种：左外连接、右外连接和全外连接（不过全外连接在MySQL中并不直接支持，可以通过联合查询的方式实现）。

左外连接（LEFT JOIN）

简要回顾：左外连接将返回左表的所有记录，即使它们在右表中没有匹配的记录。对于没有匹配的右表记录，右表的字段将显示NULL。

使用场景：左外连接常用于显示所有左表中的记录，即便它们在右表中没有相应的记录。例如，列出所有员工以及他们的销售数据，如果某个员工没有销售数据，也应该显示该员工的信息。

示例：

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SELECT employees.name, sales.amount
FROM employees
LEFT JOIN sales ON employees.id = sales.employee_id;

右外连接（RIGHT JOIN）

简要回顾：右外连接返回右表的所有记录，即使它们在左表中没有匹配的记录。对于没有匹配的左表记录，左表的字段将显示NULL。

使用场景：右外连接常用于显示所有右表中的记录，并显示左表匹配的记录（如果有的话）。例如，列出所有销售记录以及销售人员的信息，如果某个销售记录没有对应的员工信息，也会显示该销售记录。

示例：

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SELECT employees.name, sales.amount
FROM employees
RIGHT JOIN sales ON employees.id = sales.employee_id;

全外连接（FULL OUTER JOIN）

简要回顾：全外连接返回左表和右表的所有记录。如果某个表中没有匹配的记录，则该表的相关字段显示NULL。但是需要注意的是，MySQL 不直接支持全外连接，通常可以通过联合左外连接和右外连接来实现。

实现方式：

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SELECT * FROM table1
LEFT JOIN table2 ON table1.id = table2.id
UNION
SELECT * FROM table1
RIGHT JOIN table2 ON table1.id = table2.id;

连接条件

不同连接条件的选择：除了最常见的基于键的等值连接（=），你还可以使用其他条件进行连接，例如：

复制代码
 >、<、>=、<=，可以在连接条件中使用这些操作符进行非等值连接。
IS NULL 和 IS NOT NULL，可以用来连接包含或不包含NULL的记录。

使用多个连接条件：连接条件不一定只有一个，可以使用多个条件来确保数据的准确匹配。例如，连接条件可以是id和status两个字段的组合：

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SELECT * 
FROM table1 t1
INNER JOIN table2 t2 ON t1.id = t2.id AND t1.status = t2.status;

连接的优化

索引优化：对于连接查询，确保连接字段上有索引，以提高查询的效率。如果连接字段没有索引，查询可能会变得非常慢，尤其是当表数据量非常大时。

避免笛卡尔积：当你忘记加连接条件时，MySQL会执行笛卡尔积，这会导致查询结果数目激增。因此，一定要小心连接条件的设置。

ON与WHERE的区别

ON子句：用于指定连接条件，它是在连接过程中确定行是否匹配的条件。
WHERE子句：用于进一步筛选结果集，可以用来过滤已连接的结果集中的行。

在内连接中，ON子句和WHERE子句通常是可以互换的，但是在外连接中，ON和WHERE的作用有所不同。使用WHERE会影响外连接的结果，可能会丢失左或右表的某些记录。因此，在外连接中，过滤条件应该尽量放在ON子句中，而非WHERE子句中。

MySQL特有的连接语法

自然连接（NATURAL JOIN）：自然连接会根据两个表中具有相同名称的所有列进行连接。它可以简化SQL查询，但有时可能不如显式列出连接条件来得直观。

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SELECT * FROM table1 NATURAL JOIN table2;

使用USING进行连接：USING简化了多个列名的连接，可以自动匹配两个表中同名的列。

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SELECT * 
FROM table1 
INNER JOIN table2 USING(id);

连接的其他注意事项

自连接（Self Join）：有时候需要将同一张表与自身进行连接，这称为自连接。自连接通常使用别名来区分同一张表的不同实例。

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SELECT a.name, b.name
FROM employees a
INNER JOIN employees b ON a.manager_id = b.id;

链式连接：可以将多个表通过多个连接进行链式连接。例如：

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SELECT a.name, b.salary, c.department
FROM employees a
INNER JOIN salaries b ON a.id = b.employee_id
INNER JOIN departments c ON b.department_id = c.id;