《SQL必知必会》笔记7-高级联结（as、self-join、outer join）、组合查询union

1 创建高级联结（别名、自联结、外联结）

1.1 使用表别名AS

使用别名的两个主要理由：

  • 缩短SQL语句。
  • 允许在一条SELECT语句中多次使用相同的表。
SELECT cust_name, cust_contact 
FROM Customers AS C, Orders AS O, OrderItems AS OI
WHERE C.cust_id = O.cust_id
AND OI.order_num = O.order_num
AND prod_id = 'RGAN01';

别名不仅能用于WHERE子句，还可以用于SELECT列表、ORDER BY子句以及其他语句部分。

1.2 使用不同类型的联结

除了内联结INNER JOIN之外，还有三种其他联结方式：自联结（self-join）、自然联结（natural join）和外联结（outer join）。

1.2.1 自联结self-join

自联结指的是要检索的两个表实际上是同一个表。

假如要给与Jim Jones同一公司的所有顾客发送一份邮件。

方法一：子查询

SELECT cust_id, cust_name, cust_contact
FROM Customers
WHERE cust_name = ( SELECT cust_name
                    FROM Customers
                    WHERE cust_contact = 'Jim Jones');

方法二：自联结查询

SELECT c1.cust_id, c1.cust_name, c1.cust_contact
FROM Customers AS c1, Customers AS c2
WHERE c1.cust_name = c2.cust_name
AND c2.cust_contact = 'Jim Jones';

一般来说，许多DBMS处理联结远比处理子查询快得多。

1.2.2 自然联结natural join

在对表进行联结时，至少有一列（被联结的列）不止出现在一个表中。标准的内联结返回所有数据，相同的列甚至多次出现。自然联结排除多次出现，使每一列只返回一次。

自然联结要求只能选择那些唯一的列，一般通过对一个表使用通配符（SELECT *），而对其他表的列使用明确的子集来完成。

SELECT C.*, O.order_num, O.order_date,
 OI.prod_id, OI.quantity, OI.item_price 
FROM Customers AS C, Orders AS O, OrderItems AS OI
WHERE C.cust_id = O.cust_id
AND OI.order_num = O.order_num
AND prod_id = 'RGAN01';

在这个例子中，通配符只对第一个表使用。所有其他列明确列出，所以没有重复的列被检索出来。

事实上，我们迄今为止建立的每个内联结都是自然联结，很可能永远都不会用到不是自然联结的内联结。

1.2.3 外联结outer join

许多联结将一个表中的行与另一个表中的行相关联，但有时候需要包含没有关联的那些行。

例如：

  • 对每个顾客下的订单进行计数，包括哪些至今尚未下订单的顾客。
  • 列出所有产品以及订购数量，包括没有人订购的产品。
  • 计算平均销售规模，包括哪些至今尚未下订单的顾客。

在上述例子中，联结包含了那些在相关表中没有关联行的行，这种联结称为外联结（outer join）。

内联结检索所有顾客及其订单：

SELECT Customers.cust_id, Orders.order_num
FROM Customers INNER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id;

外联结语法类似，检索包括没有订单顾客在内的所有顾客：

SELECT Customers.cust_id, Orders.order_num
FROM Customers LEFT OUTER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id;

使用OUTER JOIN语法时，必须使用RIGHT或LEFT关键字指定包括其所有行的表（RIGHT指出的是OUTER JOIN右边的表，而LEFT指出的是OUTER JOIN左边的表）。

上面的例子使用LEFT OUTER JOIN从FROM子句左边的表（Customers表）中选择所有行。为了从右边的表中选择所有行，需要使用RIGHT OUTER JOIN，如下例所示。

SELECT Customers.cust_id, Orders.order_num
FROM Customers RIGHT OUTER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id;

还存在另一种外联结，就是全外联结（full outer join），它检索两个表中的所有行并关联那些可以关联的行，全外联结包含了两个表中的不关联的行。（Access、MariaDB、MySQL和SQLite不支持FULL OUTER JOIN语法）

SELECT Customers.cust_id, Orders.order_num
FROM Customers FULL OUTER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id;

1.3 使用带聚集函数的联结

检索所有顾客及每个顾客所下的订单数：

SELECT Customers.cust_id,
       COUNT(Orders.order_num) AS num_ord
FROM Customers INNER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id
GROUP BY Customers.cust_id;

聚集函数也可以方便地与其他联结一起使用。

SELECT Customers.cust_id,
       COUNT(Orders.order_num) AS num_ord
FROM Customers LEFT OUTER JOIN Orders
ON Customers.cust_id = Orders.cust_id
GROUP BY Customers.cust_id;

1.4 使用联结和联结条件

  1. 注意所使用的联结类型。一般我们使用内联结，但使用外联结也有效。
  2. 保证使用正确的联结条件，否则会返回不正确的数据。
  3. 应该总是提供联结条件，否则会得出笛卡尔积。
  4. 在一个联结中可以包含多个表，甚至可以对每个联结采用不同的联结类型。虽然这样做是合法的，一般也很有用，但应该在一起测试它们前分别测试每个联结，这会使故障排除更为简单。

2 组合查询（UNION）

2.1 组合查询

多数SQL查询只包含从一个或多个表中返回数据的单条SELECT语句，但是SQL也允许执行多个查询（多条SELECT语句），并将结果作为一个查询结果集返回。这些组合查询通常称为并（union）或复合查询（compound query）。

使用组合查询的两个主要情况：

  1. 在一个查询中从不同的表返回结构数据。
  2. 对一个表执行多个查询，按一个查询返回数据。

2.2 创建组合查询

可用UNION操作符来组合数条SQL查询，利用UNION，可给出多条SELECT语句，将它们的结果组合成一个结果集。

2.2.1 使用UNION

给出每条SELECT语句，在各条语句之间放上关键字UNION。

例如，需要Illinois、Indiana和Michigan等美国几个州的所有顾客的报表，还想包括不管位于哪个州的所有的Fun4All。当然可以利用WHERE子句来完成此工作，不过这次我们使用UNION。

使用WHERE语句：

SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_state IN ('IL','IN','MI')
OR cust_name = 'Fun4All';

使用UNION语句：

SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_state IN ('IL','IN','MI')
UNION
SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_name = 'Fun4All';

在这个简单的例子中，使用UNION可能比使用WHERE子句更为复杂。但对于较复杂的过滤条件，或者从多个表（而不是一个表）中检索数据的情形，使用UNION可能会使处理更简单。

2.2.2 UNION规则

  1. UNION必须由两条或两条以上的SELECT语句组成，语句之间用关键字UNION分隔。如果组合四条SELECT语句，将要使用三个UNION关键字。
  2. UNION中的每个查询必须包含相同的列、表达式或聚集函数，各个列不需要以相同的次序列出。
  3. 列数据类型必须兼容：类型不必完全相同，但必须是DBMS可以隐含转换的类型（例如，不同的数值类型或不同的日期类型）。

2.2.3 包含或取消重复的行

UNION从查询结果集中自动去除了重复的行，它的行为与一条SELECT语句中使用多个WHERE子句条件一样。使用UNION时，重复的行会自动取消。

如果想返回所有的匹配行，可使用UNION ALL而不是UNION。

SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_state IN ('IL','IN','MI')
UNION ALL
SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_name = 'Fun4All';

2.2.4 对组合查询结果排序

在用UNION组合查询时，只能使用一条ORDER BY子句，它必须位于最后一条SELECT语句之后。

对于结果集，不存在用一种方式排序一部分，而又用另一种方式排序另一部分的情况，因此不允许使用多条ORDER BY子句。

SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_state IN ('IL','IN','MI')
UNION
SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM Customers
WHERE cust_name = 'Fun4All'
ORDER BY cust_name, cust_contact;

虽然ORDER BY子句似乎只有最后一条SELECT语句的组成部分，但实际上DBMS将用它来排序所有SELECT语句返回的所有结果。

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