由於工作需要，現在也開始寫一些複雜一點的 sql 了。由於之前對於 join 與 where 關鍵字的使用一直有疑惑，故寫一篇文章整理一下，算是對 sql 中各種表聯結使用的一個總結。
SQL JOIN 的作用
sql 關鍵字 union 與 intersect 屬於以行方向爲單位的集合運算，進行這些集合運算時，會導致記錄行數的增加或減少。
關鍵字 join 則是屬於列方向的運算，將其他表中的列添加過來。我們稱這種操作爲聯結。
sql 聯結根據其用途可以分爲多種，這裏主要講述內聯結與外聯結。
INNER JOIN
內聯結，inner join，是使用最廣泛的聯結運算。我們以例子來說明內聯結的含義。
student 表結構與記錄以下：
| student_id | student_name |
|---|---|
| 1 | Leo |
| 2 | Lee |
| 3 | Hao |
score 表結構與記錄以下：
| student_id | student_score |
|---|---|
| 1 | 89 |
| 2 | 95 |
可以看到 student_id 列存在於 student 表和 score 表，其他列則只存在於一張表。可以將 student_id 列作爲橋樑，將兩表滿足同樣條件的列彙集到同一結果之中，這就是聯結運算。
可以看到，學生 Leo 的 id 爲 1，分數在 score 表，Leo 的分數爲 89 分。學生 Lee 的 id 爲 2，分數爲 95。學生 Hao 的 id 爲 3，但 score 表中沒有 Hao 的分數。
使用 inner join 對 student 表和 score 表進行聯結，sql 以下所示：
select st.student_id, st.student_name, sc.student_score
from student st
inner join score sc on st.student_id = sc.student_id;
執行 sql 結果如下所示。
| student_id | student_name | student_score |
|---|---|---|
| 1 | Leo | 89 |
| 2 | Lee | 95 |
關於 inner join 的使用，有幾點需要注意的。
- from 子句
from 子句使用 inner join ，將兩張表聯結起來。
- on 子句
on 子句是聯結的條件，例如我們使用 student_id 作爲聯結條件：
on st.student_id = sc.student_id
- select 子句
select 子句用於指定提取哪些列。
- 與 where 子句結合
如果我們只想看查 student_id 爲 1 的情況，可以繼續使用 where 子句。
select st.student_id, st.student_name, sc.student_score
from student st
inner join score sc on st.student_id = SC.student_id
where st.student_id = 1;
執行結果以下：
| student_id | student_name | student_score |
|---|---|---|
| 1 | Leo | 89 |
OUTER JOIN
外聯結，outer join，與內聯結一樣，也是通過 on 子句將兩張表聯結起來，只是結果有所不同。
爲了說明外聯結與內聯結的不同，我們將上面內聯結的例子轉換成外聯結，看下執行結果。
select st.student_id, st.student_name, sc.student_score
from student st
left outer join score sc on st.student_id = sc.student_id;
執行結果如下表所示：
| student_id | student_name | student_score |
|---|---|---|
| 1 | Leo | 89 |
| 2 | Lee | 95 |
| 3 | Hao |
- 外聯結選取出單張表全部記錄
與內聯結相比，外聯結的不同點在於結果的行數不一樣。內聯結執行結果有 2 條記錄，外聯結卻有 3 條記錄，增加的 1 條記錄是 student_id 爲 3 的學生 Hao。雖然 score 表並沒 student_id 爲 3 的成績，但執行結果仍然把這條記錄提取出來了。在實際應用中，如果我們想生成固定行數的數據時，就需要使用外聯結。
內聯結只會提取同時存在於兩張表中的數據，因此 Hao 學生記錄並不會出現。對於外聯結來說，只要數據存在於某一張表中，就能夠提取出來。
同時我們也看到，由於 score 表中並沒有 Hao 學生的成績，所以執行結果該字段爲 null。
- 外聯結可以指定主表
外聯結可以指定哪張表爲主表，查詢結果會包含主表的所有記錄。使用 left 時 from 子句中寫在左側的表是主表，使用 right 時右側的表是主表。上述外聯結代碼使用 left ，因此左側的 student 表是主表。
我們也可以使用 right 對代碼進行改寫，效果完全一樣。
select st.student_id, st.student_name, sc.student_score
from score sc
right outer join student st on st.student_id = sc.student_id;
至於使用 left 或者 right，使用哪一個都可以，通常來說，使用 left 的情況多一些。
CROSS JOIN
交叉聯結，cross join，是指對聯結的表進行笛卡爾積運算。
我們對 student 表和 score 表進行交叉聯結：
select st.student_id, st.student_name, sc.student_id, sc.student_score
from student st
cross join score sc;
查詢結果如下：
| student_id | student_name | student_id | student_score |
|---|---|---|---|
| 1 | Leo | 1 | 89 |
| 2 | Lee | 1 | 89 |
| 3 | Hao | 1 | 89 |
| 1 | Leo | 2 | 95 |
| 2 | Lee | 2 | 95 |
| 3 | Hao | 2 | 95 |
進行交叉聯結時，無法使用內聯結和外聯結中所使用的 on 子句，這是因爲交叉聯結是對兩張表中的全部記錄進行交叉組合，結果記錄數是兩張表中行數的乘積。student 表包含 3 條記錄，score 表包含 2 條記錄，故交叉聯結結果包含 3 * 2 = 6 條記錄。
內聯結是交叉聯結的一部分，“內”可以理解爲“包含在交叉聯結結果中的部分”。相反，外聯結的“外”可以理解爲“交叉聯結結果之外的部分”。
在實際應用中，交叉聯結使用較少。一是其結果沒有實用價值，二是由於結果太多，需要花費大量的運算時間。
過時的語法
上述 sql 代碼中，我們使用 inner join，outer join 等聯結關鍵字符合 sql 標準，但實際開發中，卻經常會碰到使用 where 關鍵字來實現聯結。
將上面我們實現內聯結的 sql 代碼替換成使用 where 來實現：
select st.student_id, st.student_name, sc.student_score
from student st， score sc
where st.student_id = sc.student_id and st.student_id = 1;
執行結果以下：
| student_id | student_name | student_score |
|---|---|---|
| 1 | Leo | 89 |
這樣的書寫方式的查詢結果與標準語法的查詢結果相同，但這種語法不僅已過時，還存在其他問題：
- 難以判斷是內聯結還是外聯結
- 難以判斷哪部分是聯結條件，哪部分是用來選取記錄的限制條件
- 可能在將來不能使用
雖然不建議使用過時的語法，但我們仍然需要具備閱讀這些過時語法代碼的能力 ?
參考資料
- SQL 基礎教程，第 2 版，MICK 著，孫淼，羅勇譯