數據庫和linq中的 join（連接）操作

原創 海之殤 2018-09-06 05:44

sql中的連接

sql中的表連接有inner join，left join(left outer join),right join(right outer join),full join(full outer join),cross join

在此基礎上我們能擴展出 left excluding join,right excluding join,full outer excluding join

注：left join是left outer join 的簡寫，即左連接和左外連接是一樣的

首先定義兩個比較經典的表

學生信息表和選課表

student

studentId	name	　　　　sex
1         	小明        	男
2         	小黃        	男
3         	小紅        	女
4         	小楊        	男

course

studentId	courseName
1         	數學        
1         	語文        
1         	英語        
2         	數學        
2         	語文        
2         	英語        
3         	數學        
3         	語文        
3         	英語        
5         	數學        
5         	語文        
5         	英語

這兩張表其實並不規範，course的studentId其實是一個外鍵，對應student的studentId，所以course的studentId不應該有5，不過爲了測試方便，暫且這麼寫

 

內連接（inner join）

select s.* ,c.courseName
from student s
inner join course c 
on s.studentId=c.studentId

結果

studentId	name	　　　　 sex	courseName
1         	小明        	男	數學        
1         	小明        	男	語文        
1         	小明        	男	英語        
2         	小黃        	男	數學        
2         	小黃        	男	語文        
2         	小黃        	男	英語        
3         	小紅        	女	數學        
3         	小紅        	女	語文        
3         	小紅        	女	英語

左連接（left join）　　

select s.* ,c.courseName
from student s
left join course c 
on s.studentId=c.studentId

結果

studentId	name	        sex	courseName
1         	小明        	男	數學        
1         	小明        	男	語文        
1         	小明        	男	英語        
2         	小黃        	男	數學        
2         	小黃        	男	語文        
2         	小黃        	男	英語        
3         	小紅        	女	數學        
3         	小紅        	女	語文        
3         	小紅        	女	英語        
4         	小楊        	男	NULL

右連接

select s.* ,c.courseName
from student s
right join course c 
on s.studentId=c.studentId

結果

studentId    name     　　　　sex    　courseName
1             小明            男    　　數學        
1             小明            男    　　語文        
1             小明            男   　　 英語        
2             小黃            男    　　數學        
2             小黃            男    　　語文        
2             小黃            男    　　英語        
3             小紅            女   　　 數學        
3             小紅            女    　　語文        
3             小紅            女    　　英語        
NULL    　　　NULL    　　　　 NULL   　 數學        
NULL    　　　NULL   　　　　　NULL    　語文        
NULL    　　　NULL    　　　　 NULL    　英語

全連接

select s.* ,c.courseName
from student s
full join course c 
on s.studentId=c.studentId

結果

studentId    name    　　　　 sex   courseName
1             小明            男    數學        
1             小明            男    語文        
1             小明            男    英語        
2             小黃            男    數學        
2             小黃            男    語文        
2             小黃            男    英語        
3             小紅            女    數學        
3             小紅            女    語文        
3             小紅            女    英語        
4             小楊            男    NULL
NULL    　　　 NULL    　　　　NULL  數學        
NULL    　　　 NULL    　　　　NULL  語文        
NULL    　　　 NULL    　　　　NULL  英語

左不包含連接（left excluding join）

select s.* ,c.courseName 
from student s
left join course c 
on s.studentId=c.studentId
where c.studentId is null

結果

studentId	name	sex	courseName
4         	小楊     男	NULL

右不包含連接（right excluding join）

select s.* ,c.courseName 
from student s
right join course c 
on s.studentId=c.studentId
where s.studentId is null

結果

studentId	name	sex	courseName
NULL	　　　　 NULL	NULL	數學        
NULL	　　　　 NULL	NULL	語文        
NULL	　　　　 NULL	NULL	英語

全不包含連接（Full outer excluding join）

select s.* ,c.courseName 
from student s
full join course c 
on s.studentId=c.studentId
where s.studentId is null or c.studentId is null

結果

studentId	name	sex	courseName
4         	小楊     男	NULL
NULL	　　　　 NULL	NULL	數學        
NULL	　　　 　NULL	NULL	語文        
NULL	　　　　 NULL	NULL	英語

笛卡兒積（cross join）　

select s.* ,c.courseName 
from student s
cross join course c

結果

studentId    name    sex    courseName
1             小明            男    數學        
1             小明            男    語文        
1             小明            男    英語        
1             小明            男    數學        
1             小明            男    語文        
1             小明            男    英語        
1             小明            男    數學        
1             小明            男    語文        
1             小明            男    英語        
1             小明            男    數學        
1             小明            男    語文        
1             小明            男    英語        
2             小黃            男    數學        
2             小黃            男    語文        
2             小黃            男    英語        
2             小黃            男    數學        
2             小黃            男    語文        
2             小黃            男    英語        
2             小黃            男    數學        
2             小黃            男    語文        
2             小黃            男    英語        
2             小黃            男    數學        
2             小黃            男    語文        
2             小黃            男    英語        
3             小紅            女    數學        
3             小紅            女    語文        
3             小紅            女    英語        
3             小紅            女    數學        
3             小紅            女    語文        
3             小紅            女    英語        
3             小紅            女    數學        
3             小紅            女    語文        
3             小紅            女    英語        
3             小紅            女    數學        
3             小紅            女    語文        
3             小紅            女    英語        
4             小楊            男    數學        
4             小楊            男    語文        
4             小楊            男    英語        
4             小楊            男    數學        
4             小楊            男    語文        
4             小楊            男    英語        
4             小楊            男    數學        
4             小楊            男    語文        
4             小楊            男    英語        
4             小楊            男    數學        
4             小楊            男    語文        
4             小楊            男    英語
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兩個個經典sql問題的解法

一、取出沒有選課的學生的信息

方法一：利用left excluding join

select s.* 
from student s
left join course c 
on s.studentId=c.studentId
where c.studentId is null

結果

studentId	name	sex
4         	小楊     男

方法二：利用exists

思路：先找到有選課的學生的信息然後通過exists或not exists來取出想要的數據

select * from student st 
where not exists(
	select s.* ,c.courseName
	from student s
	inner join course c 
	on s.studentId=c.studentId
	where st.studentId=s.studentId
)

結果跟方法一的一樣

 

二、取出有選課的學生的信息

select * from student st 
where exists(
	select s.* ,c.courseName
	from student s
	inner join course c 
	on s.studentId=c.studentId
	where st.studentId=s.studentId
)

結果

studentId	name	　　　　 sex
1         	小明        	男
2         	小黃        	男
3         	小紅        	女

 

Linq 中的連接

在linq中同樣能實現上述sql的連接操作

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Data;
namespace LinqJoinTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DataTable student = GetStudent();
            DataTable course = GetCourse();
            Console.WriteLine("內連接");
            IEnumerable<ResultModel> result = InnerJoin(student, course);
            foreach(ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("左連接");
            result = LeftJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("右連接");
            result = RightJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("全連接");
            result = AllJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("左不包含連接");
            result = LeftOuterJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("右不包含連接");
            result = RightOuterJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.WriteLine("全不包含連接");
            result = AllOuterJoin(student, course);
            foreach (ResultModel item in result)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0},{1},{2},{3}", item.id, item.name, item.sex, item.course));
            }
            Console.ReadKey();
        }

        public static DataTable GetStudent()
        {
            DataTable student = new DataTable();
            student.Columns.Add("studentId");
            student.Columns.Add("name");
            student.Columns.Add("sex");
            student.Rows.Add(new object[] { "1", "小明", "男" });
            student.Rows.Add(new object[] { "2", "小黃", "男" });
            student.Rows.Add(new object[] { "3", "小紅", "女" });
            student.Rows.Add(new object[] { "4", "小楊", "男" });
            return student;
        }

        public static DataTable GetCourse()
        {
            DataTable course = new DataTable();
            course.Columns.Add("studentId");
            course.Columns.Add("courseName");
            course.Rows.Add(new object[] { "1", "數學" });
            course.Rows.Add(new object[] { "1", "英語" });
            course.Rows.Add(new object[] { "1", "語文" });
            course.Rows.Add(new object[] { "2", "數學" });
            course.Rows.Add(new object[] { "2", "英語" });
            course.Rows.Add(new object[] { "2", "語文" });
            course.Rows.Add(new object[] { "3", "數學" });
            course.Rows.Add(new object[] { "3", "英語" });
            course.Rows.Add(new object[] { "3", "語文" });
            course.Rows.Add(new object[] { "5", "數學" });
            course.Rows.Add(new object[] { "5", "英語" });
            course.Rows.Add(new object[] { "5", "語文" });
            return course;
        }

        /// <summary>
        /// 內連接
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> InnerJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from s in student.Select()
                         join c in course.Select() on s["studentId"].ToString() equals c["studentId"].ToString()
                         select new ResultModel
                         {
                             id = s["studentId"].ToString(),
                             name = s["name"].ToString(),
                             sex = s["sex"].ToString(),
                             course = c["courseName"].ToString()
                         };
            //查詢表達式語法
            result = student.Select()
                .Join(course.Select(), s => s["studentId"].ToString(), c => c["studentId"].ToString(),
                (s, c) => new ResultModel
                {
                    id = s["studentId"].ToString(),
                    name = s["name"].ToString(),
                    sex = s["sex"].ToString(),
                    course = c["courseName"].ToString()

                });
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 左連接（左外連接） linq中只有左連接，右連接只要把數據集合順序倒轉就行了
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> LeftJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from s in student.Select()
                         join c in course.Select() on s["studentId"].ToString() equals c["studentId"].ToString() into temple
                         from t in temple.DefaultIfEmpty()
                         select new ResultModel
                         {
                             id = s["studentId"].ToString(),
                             name = s["name"].ToString(),
                             sex = s["sex"].ToString(),
                             course = t==null?"Null":t["courseName"].ToString()
                         };
            //查詢表達式語法
            result = student.Select().GroupJoin(course.Select(), s => s["studentId"].ToString(), c => c["studentId"].ToString(),
                (s, c) => new { s, c }).SelectMany(g => g.c.DefaultIfEmpty(), (item, c) => new ResultModel
                {
                    id = item.s["studentId"].ToString(),
                    name = item.s["name"].ToString(),
                    sex = item.s["sex"].ToString(),
                    course = c == null ? "Null" : c["courseName"].ToString()

                });
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 右連接（右外連接）
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> RightJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from c in course.Select()
                         join s in student.Select() on c["studentId"].ToString() equals s["studentId"].ToString() into temple
                         from t in temple.DefaultIfEmpty()
                         select new ResultModel
                         {
                             id = t == null ? "Null" : t["studentId"].ToString(),
                             name = t == null ? "Null" : t["name"].ToString(),
                             sex = t == null ? "Null" : t["sex"].ToString(),
                             course = c["courseName"].ToString()
                         };
            //查詢表達式語法
            result = course.Select().GroupJoin(student.Select(), s => s["studentId"].ToString(), c => c["studentId"].ToString(),
                (s, c) => new { s, c }).SelectMany(g => g.c.DefaultIfEmpty(), (item, c) => new ResultModel
                {
                    id = c == null ? "Null" : c["studentId"].ToString(),
                    name = c == null ? "Null" : c["name"].ToString(),
                    sex = c == null ? "Null" : c["sex"].ToString(),
                    course =item.s["courseName"].ToString()

                });
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 全連接（全外連接）
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> AllJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            IEnumerable<ResultModel> left = LeftJoin(student, course);
            IEnumerable<ResultModel> right = RightJoin(student, course);

            //比較器
            IEqualityComparer<ResultModel> ec = new EntityComparer();
            return left.Union(right, ec);
        } 

        /// <summary>
        /// 左不包含連接
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> LeftOuterJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from s in student.Select()
                         join c in course.Select() on s["studentId"].ToString() equals c["studentId"].ToString() into temple
                         from t in temple.DefaultIfEmpty()
                         where t==null
                         select new ResultModel
                         {
                             id = s["studentId"].ToString(),
                             name = s["name"].ToString(),
                             sex = s["sex"].ToString(),
                             course ="Null"
                         };
            //查詢表達式語法
            result = student.Select().GroupJoin(course.Select(), s => s["studentId"].ToString(), c => c["studentId"].ToString(),
                (s, c) => new { s, c })
                .SelectMany(g => g.c.DefaultIfEmpty(), (item, c) => new { item,c}).Where(item => item.c== null)
                .Select(item=>new ResultModel
                {
                    id = item.item.s["studentId"].ToString(),
                    name = item.item.s["name"].ToString(),
                    sex = item.item.s["sex"].ToString(),
                    course ="Null"
                });
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 右不包含連接
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> RightOuterJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from c in course.Select()
                         join s in student.Select() on c["studentId"].ToString() equals s["studentId"].ToString() into temple
                         from t in temple.DefaultIfEmpty()
                         where t==null
                         select new ResultModel
                         {
                             id = "Null",
                             name = "Null",
                             sex = "Null",
                             course = c["courseName"].ToString()
                         };
            //查詢表達式語法
            result = course.Select().GroupJoin(student.Select(), s => s["studentId"].ToString(), c => c["studentId"].ToString(),
                (s, c) => new { s, c }).SelectMany(g => g.c.DefaultIfEmpty(), (item, c) => new { item, c }).Where(item=>item.c==null)
                .Select(item => new ResultModel
                {
                    id ="Null",
                    name ="Null",
                    sex = "Null" ,
                    course = item.item.s["courseName"].ToString()

                });
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 全不包含連接
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> AllOuterJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            IEnumerable<ResultModel> left = LeftOuterJoin(student, course);
            IEnumerable<ResultModel> right = RightOuterJoin(student, course);

            return left.Union(right);
        }

        /// <summary>
        /// 交叉連接（笛卡爾積）
        /// </summary>
        /// <param name="student"></param>
        /// <param name="course"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ResultModel> CrossJoin(DataTable student, DataTable course)
        {
            //Lambda表達式
            var result = from s in student.Select()
                         from c in course.Select() 
                         select new ResultModel
                         {
                             id = s["studentId"].ToString(),
                             name = s["name"].ToString(),
                             sex = s["sex"].ToString(),
                             course = c["courseName"].ToString()
                         };
            //查詢表達式語法
            result = student.Select()
                .SelectMany(c=>course.Select(),
                (s, c) => new ResultModel
                {
                    id = s["studentId"].ToString(),
                    name = s["name"].ToString(),
                    sex = s["sex"].ToString(),
                    course = c["courseName"].ToString()

                });
            return result;
        }

    }

    public class ResultModel
    {
        public string id { get; set; }
        public string name { get; set; }
        public string sex { get; set; }
        public string course { get; set; }
    }

    public class EntityComparer : IEqualityComparer<ResultModel>
    {
        public bool Equals(ResultModel a, ResultModel b)
        {
            if (Object.ReferenceEquals(a, b)) return true;
            if (Object.ReferenceEquals(a, null) || Object.ReferenceEquals(b, null))
                return false;
            return a.id == b.id && a.name == b.name && a.sex == b.sex&&a.course==b.course;
        }

        public int GetHashCode(ResultModel a)
        {
            if (Object.ReferenceEquals(a, null)) return 0;
            int hashId = a.id == null ? 0 : a.id.GetHashCode();
            int hashName = a.name == null ? 0 : a.id.GetHashCode();
            int hashSex = a.sex == null ? 0 : a.sex.GetHashCode();
            int hashCourse = a.course == null ? 0 : a.course.GetHashCode();
            return hashId ^ hashName ^ hashSex ^ hashCourse;
        }
    }  

}
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