十二、联结表

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• 什么是联结
• 为什么使用联结
• 如何编写使用联结的SELECT 语句。

1 联结

SQL 最强大的功能之一就是能在数据查询的执行中联结（join）表。联结
是利用 SQL 的 SELECT 能执行的最重要的操作，很好地理解联结及其语
法是学习 SQL 的极为重要的部分。

1.1关系表

举例：

• 场景：
  有一个包含产品目录的数据库表，其中每类物品占一行。对于每一种物品，要存储的信息包括产品描述、价格，以及生产该产品的供应商。
  现在有同一供应商生产的多种物品，那么在何处存储供应商名、地址、联系方法等供应商信息呢？

将这些数据与产品信息分开存储的理由是：

• ① 同一供应商生产的每个产品，其供应商信息都是相同的，对每个产品重复此信息既浪费时间又浪费存储空间；
• ② 如果供应商信息发生变化，例如供应商迁址或电话号码变动，只需修改一次即可；
• ③ 如果有重复数据（即每种产品都存储供应商信息），则很难保证每次输入该数据的方式都相同。不一致的数据在报表中就很难利用。

关键是，相同的数据出现多次决不是一件好事，这是关系数据库设计的基础。关系表的设计就是要把信息分解成多个表，一类数据一个表。各表通过某些共同的值互相关联（所以才叫关系数据库）。
在这个例子中可建立两个表：一个存储供应商信息，另一个存储产品信息。
Vendors 表包含所有供应商信息，每个供应商占一行，具有唯一的标识。此标识称为主键（primary key），可以是供应商 ID 或任何其他唯一值。
Products 表只存储产品信息，除了存储供应商 ID（Vendors 表的主键）外，它不存储其他有关供应商的信息。
Vendors 表的主键将 Vendors 表 与 Products 表关联，利用供应商 ID 能从 Vendors 表中找出相应供应商的详细信息。

这样做的好处是：

• a 供应商信息不重复，不会浪费时间和空间；
• b 如果供应商信息变动，可以只更新 Vendors 表中的单个记录，相关表中的数据不用改动；
• c 由于数据不重复，数据显然是一致的，使得处理数据和生成报表更简单。

总之，关系数据可以有效地存储，方便地处理。因此，关系数据库的可伸缩性远比非关系数据库要好。

可伸缩（scale）
能够适应不断增加的工作量而不失败。设计良好的数据库或应用程序称为可伸缩性好（scale well）

1.2 为什么使用联结

答：
因为将数据分解为多个表能更有效地存储，更方便地处理，并且可伸缩性更好。

但这些好处是有代价的：如果数据存储在多个表中，
怎样用一条 SELECT 语句就检索出数据呢？
答：使用联结。
简单说，联结是一种机制，用来在一条 SELECT 语句中关联表，因此称为联结。使用特殊的语法，可以联结多个表返回一组输出，联结在运行时关联表中正确的行。

**说明：使用交互式 DBMS 工具 **
重要的是，要理解联结不是物理实体。换句话说，它在实际的数据库表中并不存在。
DBMS 会根据需要建立联结，它在查询执行期间一直存在。许多 DBMS 提供图形界面，用来交互式地定义表关系。这些工具极其有助于维护引用完整性。在使用关系表时，仅在关系列中插入合法数据是非常重要的。
回到这里的例子，如果 Products 表中存储了无效
的供应商 ID，则相应的产品不可访问，因为它们没有关联到某个供应商。为避免这种情况发生，可指示数据库只允许在 Products 表的供应商 ID 列中出现合法值（即出现在 Vendors 表中的供应商）。引用完整性表示 DBMS 强制实施数据完整性规则。这些规则一般由提供了界面的 DBMS 管理。

2 创建联结

创建联结非常简单，指定要联结的所有表以及关联它们的方式即可。请看下面的例子：

SELECT vend_name, prod_name, prod_price
FROM Vendors, Products
WHERE Vendors.vend_id = Products.vend_id;

vend_name	prod_name	prod_price
Doll House Inc.	Fish bean bag toy	3.4900
Doll House Inc.	Bird bean bag toy	3.4900
Doll House Inc.	Rabbit bean bag toy	3.4900
Bears R Us	8 inch teddy bear	5.9900
Bears R Us	12 inch teddy bear	8.9900
Bears R Us	18 inch teddy bear	11.9900
Doll House Inc.	Raggedy Ann	4.9900
Fun and Games	King doll	9.4900
Fun and Games	Queen doll	9.4900

• 我们来看这段代码。SELECT 语句与前面所有语句一样指定要检索的列。这里最大的差别是所指定的两列（prod_name 和 prod_price）在一个表中，而第一列（vend_name）在另一个表中。

• 现在来看 FROM 子句。与以前的 SELECT 语句不一样，这条语句的 FROM子句列出了两个表：Vendors 和 Products。它们就是这条 SELECT 语句联结的两个表的名字。这两个表用 WHERE 子句正确地联结，WHERE 子句指示 DBMS 将 Vendors 表中的 vend_id 与 Products 表中的 vend_id 匹配起来。

• 可以看到，要匹配的两列指定为 Vendors.vend_id 和 Products.vend_id。这里需要这种完全限定列名，如果只给出 vend_id，DBMS 就不知道指的是哪一个（每个表中有一个）。从前面的输出可以看到，一条 SELECT 语句返回了两个不同表中的数据。

警告：完全限定列名
在引用的列可能出现歧义时，必须使用完全限定
列名（用一个句点分隔表名和列名）。如果引用一个没有用表名限制的具有歧义的列名，大多数 DBMS 会返回错误。

2.1 WHERE子句的重要性

使用 WHERE 子句建立联结关系似乎有点奇怪，但实际上是有个很充分的理由的。要记住，在一条 SELECT 语句中联结几个表时，相应的关系是在运行中构造的。在数据库表的定义中没有指示 DBMS 如何对表进行联结的内容。你必须自己做这件事情。在联结两个表时，实际要做的是将第一个表中的每一行与第二个表中的每一行配对。WHERE 子句作为过滤条件，只包含那些匹配给定条件（这里是联结条件）的行。没有 WHERE子句，第一个表中的每一行将与第二个表中的每一行配对，而不管它们逻辑上是否能配在一起。

笛卡儿积（cartesian product）
由没有联结条件的表关系返回的结果为笛卡儿积。检索出的行的数目将是第一个表中的行数乘以第二个表中的行数。

要保证所有联结都有WHERE 子句，
否则 DBMS 将返回比想要的数据多得多的数据。同理，要保证 WHERE 子句的正确性。不正确的过滤条件会导致 DBMS 返回不正确的数据。

提示：叉联结
有时，返回笛卡儿积的联结，也称叉联结（cross join）。

2.2 内联结

目前为止使用的联结称为等值联结（equijoin），它基于两个表之间的相等测试。这种联结也称为内联结（inner join）。

下面的 SELECT 语句返回与前面例子完全相同的数据：

SELECT  vend_name, prod_name, prod_price
FROM Vendors
INNER JOIN Products ON Vendors.vend_id = Products.vend_id;