笛卡尔积与多表查询

笛卡尔积是关系代数中的概念, 是 DB 中多表连接的理论基础; 本文通过 demo 演示常见的四种多表连接

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1. 笛卡尔积与多表连接

1.1 笛卡尔积原理解释

笛卡尔积 描述的是多表连接组成一个新表的情况.

1.1.1 实例1:

假设集合A={a, b}，集合B={0, 1, 2}，则两个集合的笛卡尔积为{(a, 0), (a, 1), (a, 2), (b, 0), (b, 1), (b, 2)}。

1.1.2 实例2: (员工信息表 + 上级信息表)

员工信息表:

上级信息表:

备注: employee 表中 mgrno 是外键, 关联 manger 表中的 mgrno;

笛卡尔积: (8 * 3 = 24 行结果)

1.2 SQL 中多表连接方式

每种数据库对于 多表连接实现存在较大的差异 , 故本文将分别通过 Oracle 和 MySQL 进行连接方式的对比和演示.

2. Oracle 实现的 demo

备注: 演示使用的表, 是之前的 empolyee 和 manager 表;

2.1 连接方式

1. 内连接

   • 内连接:

     • 内连接就是满足连接条件的结果集;
     • 语法: SELECT FROM emp INNER JOIN mgr ON {条件子句};*

   • 特例: 等值连接(也称为: 全值连接)

     • 等值连接是内连接的一种特例, 在 ON 条件子句中, 应当写成: 主表的主键与从表的相关键相等;
     • 语法: SELECT FROM emp INNER JOIN mgr ON emp.mgrno = mgr.mgrno;*

2. 外连接

   • 左外连接:
     
     • 左外连接, 就是在等值连接的基础上, 加上左表中未被匹配的数据
     • 语法: SELECT FROM emp LEFT [OUTER] JOIN mgr ON {条件子句}; – [OUTER] 是可以省略的*
   • 右外连接:
     
     • 右外连接, 就是在等值连接的基础上, 加上右表中未被匹配的数据
     • 语法: SELECT FROM emp RIGHT [OUTER] JOIN mgr ON {条件子句}; – [OUTER] 是可以省略的*
   • 全外连接:
     
     • 全外连接, 就是在等值连接的基础上, 加上左表和右表中未被匹配的数据
     • 语法: SELECT FROM emp FULL [OUTER] JOIN mgr ON {条件子句}; – [OUTER] 是可以省略的*

2.2 Oracle 演示四种连接方式

使用 employee 和 manager 两张表, 进行演示.

注意:
1. 本实例中, 在 ON 子句中, 条件都是: 主表外键 = 从表关联键(一般也是从表主键); 当然也可以自定义条件;
2. 必须要有 ON 子句

2.2.1 内连接

-- 必须要有 ON 子句, 条件语句自定义;
-- 比如, 可以写: ON 1=1; 即, 返回所有内连接数据
SELECT * 
FROM emp INNER JOIN mgr 
ON 1=1; 

2.2.2 等值连接(全值连接)

-- ON 子句必须写成: 主表的外键 = 从表的关联键(一般是从表的主键)
-- 如: emp 表的 mgr 外键 = mgr 表的 mgrno 主键
SELECT * 
FROM emp INNER JOIN mgr 
ON emp.mgr = mgr.mgrno; 

2.2.3 左外连接

-- 此时, mgr 中有一行数据不满足 ON 子句条件, 但是依然要显示;
SELECT * 
FROM mgr OUTER JOIN emp 
ON emp.mgr = mgr.mgrno; 

2.2.4 右外连接

SELECT * 
FROM emp RIGHT JOIN mgr 
ON emp.mgr = mgr.mgrno; 

2.2.5 全值连接

SELECT * 
FROM emp FULL JOIN mgr 
ON emp.mgr = mgr.mgrno; 

3. MySQL 实现的 demo

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4. 总结

4.1 Oracle 中

在 Oracle 当中, 可以简单记忆成: 所有方式的连接都是:
1. 先通过笛卡尔集生成一张虚拟表, 这张虚拟表的行数是: tableA_rows * tableB_rows;
2. 接下来, 通过 ON 条件子句进行条件筛选;

但是, 需要注意:
1. 所有连接, 必须要有 ON 条件子句;
2. 全值连接, ON 子句必须写成: 主表外键=从表关联键;
3. 左外连接, 若是左表没有符合 ON 子句条件, 也会显示;
4. 右外连接, 同理;
5. 全外连接, 若是左表和右表没有符合, 都会显示;

4.2 MySQL 中

TODO… …