T-SQL基礎（二）之關聯查詢

T-SQL SQL · 發表 2018-11-14 22:25:00

摘要：在上篇博文中介紹了T-SQL查詢的基礎知識，本篇主要介紹稍微複雜的查詢形式。表運算子表運算子的作用是把為其提供的表作為輸入，經過邏輯查詢處理，返回一個表結果。SQL Server支援四個表運算子：JOIN、APPLY、PIVOT、UNPIVOT，其中JOIN是標準SQL...

在上篇博文中介紹了T-SQL查詢的基礎知識，本篇主要介紹稍微複雜的查詢形式。

表運算子

表運算子的作用是把為其提供的表作為輸入，經過邏輯查詢處理，返回一個表結果。SQL Server支援四個表運算子：JOIN、APPLY、PIVOT、UNPIVOT，其中JOIN是標準SQL中的運算子，APPLY、PIVOT和UNPIVOT是T-SQL的擴充套件。

JOIN：聯接查詢時使用

APPLY：用於FROM子句中，分為 CROSS APPLY 和 OUTER APPLY 兩種形式

PIVOT：用於行轉列

UNPIVOT：用於列傳行

聯接查詢

聯接查詢分為外聯接、內聯接、交叉聯接，三者的區別在於如何應用邏輯查詢處理階段：

ON
ON

內部行 & 外部行

內部行指的是基於謂詞ON與另一側匹配的行，外部行則是未匹配的行，外部行用NULL進行填充。內聯接結果集僅保留內部行，外聯接結果集返回內部行和外部行。

笛卡爾乘積

將一個輸入表的每一行與另一個表的所有行匹配，即， 如果一張表有m行a列，另一張表n行b列，笛卡爾乘積後得到的表有m n行，a+b列 *。由此可以看出，對於資料量較大的表進行關聯的話，會得到一張資料量更大的表，會有可能造成記憶體溢位的。

以下是網路上關於笛卡爾乘積的解釋：

在數學中，兩個集合X和Y的 ofollow,noindex" target="_blank">笛卡兒積（Cartesian product），又稱直積，表示為X × Y，第一個物件是X的成員而第二個物件是Y的所有可能有序對的其中一個成員。假設集合A=a, b，集合B=0, 1, 2，則兩個集合的笛卡爾積為(a, 0), (a, 1), (a, 2), (b, 0), (b, 1), (b, 2)。類似的例子有，如果A表示某學校學生的集合，B表示該學校所有課程的集合，則A與B的笛卡爾積表示所有可能的選課情況。A表示所有聲母的集合，B表示所有韻母的集合，那麼A和B的笛卡爾積就為所有可能的漢字全拼。

舉例如下：

USE WJChi;

SELECT * FROM dbo.UserInfo;
SELECT * FROM dbo.UAddress;

SELECT * 
FROM dbo.UserInfo 
CROSS JOIN dbo.UAddress;

得到結果集如下：

交叉聯接

SQL中使用 CROSS JOIN 語句進行交叉聯接查詢，在邏輯處理上，交叉聯接是最為簡單的聯接型別，它只獲取表的笛卡爾乘積。

交叉聯接兩種寫法：

USE WJChi;

-- 使用CROSS JOIN，推薦使用這種方式
SELECT * 
FROM dbo.UserInfo 
CROSS JOIN dbo.UAddress;

-- 不使用CROSS JOIN
SELECT * 
FROM dbo.UserInfo,dbo.UAddress;

內聯接

SQL中使用 INNER JOIN...ON... 語句進行內聯接查詢， INNER 關鍵字可選。內聯接的邏輯處理分為兩步：

ON

與交叉聯接一樣，內聯接有兩種寫法：

USE WJChi;

-- 使用JOIN，推薦使用這種方式
SELECT * 
FROM dbo.UAddress
JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

-- 不使用JOIN，與交叉聯接類似，但比交叉聯接多了WHERE條件
SELECT * 
FROM dbo.UAddress,dbo.UserInfo 
WHERE UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

外聯接

外聯接分為左外聯接： LEFT OUT JOIN 、右外聯接： RIGHT OUT JOIN 和全聯接： FULL OUT JOIN ，其中， OUT 關鍵字是可選的。相比於交叉聯接和內聯接，外聯接則最為複雜。外聯接邏輯處理分為三步：

ON

LEFT JOIN & RIGHT JOIN

LEFT JOIN 獲取的結果集中保留了左表（LEFT JOIN左側的表）中的所有資料，及右表中滿足篩選條件的資料。右表中不滿足篩選條件的空行（外部行）則用NULL值填充。

RIGHT JOIN 與 LEFT JOIN 作用相反。

示例程式碼如下，表UserInfo中有4條資料，表UAddress中有三條資料：

USE WJChi;

SELECT * 
FROM dbo.UAddress
LEFT JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

SELECT * 
FROM dbo.UAddress
RIGHT JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

查詢結果如下：

FULL JOIN

FULL JOIN 的結果是取 LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 查詢結果集的並集

USE WJChi;

SELECT * 
FROM dbo.UAddress
FULL JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

查詢結果如下：

ON & WHERE

前面說到：內聯接結果集僅保留內部行，外聯接結果集返回內部行和外部行。換句話說，外聯接中 ON 子句的作用是進行表之間關聯，如果外聯接需要對結果集做進一步的篩選的話不能使用 ON...AND... 語句，而要使用 WHERE 條件。示例如下：

USE WJChi;

-- 內聯接使用ON...AND...篩選資料
SELECT * 
FROM dbo.UserInfo AS UI
JOIN dbo.UAddress AS UA
ON UA.Id = UI.UAddressId 
-- 獲取Name為xfh的資料
AND UI.Name='xfh';

-- 外聯接使用ON...AND...篩選資料
SELECT * 
FROM dbo.UserInfo AS UI
LEFT JOIN dbo.UAddress AS UA
ON UA.Id = UI.UAddressId 
-- 獲取Name為xfh的資料，無效
AND UI.Name='xfh';

-- 外聯接使用WHERE對結果集進行篩選
SELECT * 
FROM dbo.UserInfo AS UI
LEFT JOIN dbo.UAddress AS UA
ON UA.Id = UI.UAddressId 
WHERE UI.Name='xfh';

輸出結果如下：

複合聯接

複合聯接是指謂詞涉及表中多個欄位的聯接，即，關聯條件使用 ON...AND... 的形式。

自聯接

同一張表的多個例項之間相互聯接，稱為自聯接。所有基本聯接型別（內聯接、外聯接、交叉聯接）支援。

USE WJChi;

SELECT * 
FROM dbo.UserInfo AS U1 
CROSS JOIN dbo.UserInfo AS U2;

自聯接中要為表名指定別名，否則結果集中的列名都將不明確。

相等聯接 & 不等聯接

當聯接條件使用相等運算子時稱為相等聯接，否則稱為不等聯接：

USE WJChi;

-- 相等聯接
SELECT * 
FROM dbo.UAddress
FULL JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId = UAddress.Id;

-- 不等聯接
SELECT * 
FROM dbo.UAddress
FULL JOIN dbo.UserInfo 
ON UserInfo.UAddressId <> UAddress.Id;

多聯接查詢

超過兩張表進行關聯查詢即為多聯接查詢。通常，當SQL中出現多個表運算子時，從左到右進行邏輯處理，前一個聯接的結果會作為下一個聯接的左側輸入。SQL Server也常常出於優化查詢的目的，在實際處理查詢過程中對聯接進行重新排序，但這不會影響到處理結果集的正確性。

不建議超過三張表進行關聯，過多的表關聯會使SQL變得複雜，難以維護且影響效能

小結

過多的表聯接會讓SQL邏輯變得複雜，對查詢效能產生負面影響，且難以維護。

SQL（任何程式碼）的書寫應將語義清晰作為第一追求，而不是為了“炫技”寫一些別人難以理解的程式碼。

StackOverflow 中扣出的一張圖片，可以概述外聯接和內聯接查詢：