SQL查询入门(中篇)

SQL查询入门（中篇）

引言

在上一篇“SQL查询入门（上篇）”中，我们已经了数据库查询的基本概念和单表查询的详细解释。本篇将带领大家深入了解SQL中的多种连接及其使用范围，同时对比关系代数法和关系演算法在查询中的不同思路。

多表连接简介

在关系数据库中，查询往往涉及多个表。因为实际应用中，很少有数据库只包含一个表。若大多数查询仅涉及单表，那么这个表很可能未遵循第三范式，存在大量冗余和异常。连接（Join）是连接多个表形成单一表的重要手段。以“学生表”（Student）和“班级”（Class）表为例：

笛卡尔积

在SQL中，笛卡尔积的实现方式是交叉连接（Cross Join）。所有连接方式都会首先生成临时笛卡尔积表。笛卡尔积是关系代数中的一个概念，表示两个表中的每一行数据都可以进行任意组合。对于上面的两个表的连接，即是一个笛卡尔积（交叉连接）的例子。

在实际应用中，单纯的笛卡尔积通常没有实际意义。只有在连接两个表时加上限制条件，才会产生实际价值。这些限制条件通常在查询的“on”关键字后面给出。例如在进行所谓的内连接时。

内连接

如果将两个表的连接过程分步理解，可以看作是先进行交叉连接，然后通过添加限制条件（在SQL中通过关键字“on”）来剔除不符合条件的行，得到的结果就是内连接。对于开篇的两个表，如果我们有如下的查询语句：

`SELECT FROM [Class] c inner join [Student] s on c.ClassID=s.StudentClassID`

这个查询语句首先会将Class表和Student表进行交叉连接，然后只选择那些StudentClassID和ClassID相等的列（在图中用绿色标记的部分），最终得到选择后的表的子集。值得注意的是，内连接中的限制条件不仅仅可以是等号，还可以使用各种比较运算符。限制条件所涉及的两个列的数据类型必须匹配。例如，如果我们改变限制条件为大于号：

`SELECT FROM [Class] c inner join [Student] s on c.ClassID>s.StudentClassID`

这将从第一步的笛卡尔积中筛选出那些ClassID大于StudentClassID的子集。虽然这个示例可能在实际中没有太大意义，但此处仅作为演示使用。理解了内连接的概念和过程后，我们可以进一步关系演算法的应用。关系演算法更多地关注我们想要获取什么样的数据。例如上面的查询也可以用关系演算法表达为：“找到所有学生的信息，包括他们的班级信息、班级ID、学生ID和学生姓名”。对应的SQL查询语句如下：

`SELECT FROM [Class] c, [Student] s where c.ClassID=s.StudentClassID` 无论使用关系代数还是关系演算法进行查询，结果是一样的。 接下来我们再来外连接的应用场景。假设我们有两个表——学生和班级。我们在学生表中添加了一个名为Eric的学生，但由于某种原因忘记了填写他的班级ID。如果我们想执行一条查询获取所有学生的姓名和他们所在的班级时就需要使用外连接了。外连接的原理和用法在此不再赘述，但可以通过查阅相关资料了解更多信息。SQL的连接操作是构建复杂查询的关键手段之一，熟练掌握各种连接方式及其应用场景对于数据库开发者来说至关重要。希望通过本篇的介绍和分析能够帮助大家更深入地理解SQL查询的精髓和魅力所在。