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= SQL联结表 =

'''SQL联结表'''（SQL JOIN）是关系型数据库中最重要的操作之一，它允许用户通过共同的字段将两个或多个表中的数据关联起来。理解联结操作是掌握SQL的关键，因为它能高效地组合来自不同表的相关数据。

== 联结的基本概念 ==

在关系型数据库中，数据通常分散在多个表中以避免冗余。联结操作通过匹配表之间的'''外键'''和'''主键'''来重新组合这些数据。常见的联结类型包括：

* '''内联结（INNER JOIN）'''：只返回两表中匹配的行
* '''左外联结（LEFT JOIN）'''：返回左表所有行，右表不匹配则为NULL
* '''右外联结（RIGHT JOIN）'''：返回右表所有行，左表不匹配则为NULL
* '''全外联结（FULL JOIN）'''：返回两表所有行，不匹配则为NULL
* '''交叉联结（CROSS JOIN）'''：返回两表的笛卡尔积

== 内联结（INNER JOIN） ==

内联结是最常用的联结类型，语法结构为：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT 列名
FROM 表1
INNER JOIN 表2 ON 表1.列名 = 表2.列名
</syntaxhighlight>

=== 示例 ===

假设我们有两个表：'''customers'''和'''orders'''

'''customers表'''
{| class="wikitable"
|-
! customer_id !! customer_name !! contact_name
|-
| 1 || Alfreds || Maria Anders
|-
| 2 || Ana Trujillo || Ana Trujillo
|-
| 3 || Antonio Moreno || Antonio Moreno
|}

'''orders表'''
{| class="wikitable"
|-
! order_id !! customer_id !! order_date
|-
| 10308 || 2 || 2023-09-18
|-
| 10309 || 1 || 2023-09-19
|-
| 10310 || 3 || 2023-09-20
|}

执行内联结查询：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT customers.customer_name, orders.order_date
FROM customers
INNER JOIN orders ON customers.customer_id = orders.customer_id;
</syntaxhighlight>

'''输出结果'''
{| class="wikitable"
|-
! customer_name !! order_date
|-
| Alfreds || 2023-09-19
|-
| Ana Trujillo || 2023-09-18
|-
| Antonio Moreno || 2023-09-20
|}

== 外联结（OUTER JOIN） ==

外联结包括左外联结、右外联结和全外联结，用于保留不匹配的行。

=== 左外联结（LEFT JOIN） ===

返回左表所有行，右表不匹配则为NULL：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT customers.customer_name, orders.order_date
FROM customers
LEFT JOIN orders ON customers.customer_id = orders.customer_id;
</syntaxhighlight>

== 多表联结 ==

可以联结多个表，例如：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT customers.customer_name, orders.order_date, shippers.shipper_name
FROM ((orders
INNER JOIN customers ON orders.customer_id = customers.customer_id)
INNER JOIN shippers ON orders.shipper_id = shippers.shipper_id);
</syntaxhighlight>

== 自联结（SELF JOIN） ==

表与自身联结，常用于层级数据：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT A.customer_name AS Customer1, B.customer_name AS Customer2, A.city
FROM customers A, customers B
WHERE A.customer_id <> B.customer_id
AND A.city = B.city;
</syntaxhighlight>

== 可视化联结类型 ==

<mermaid>
erDiagram
    CUSTOMERS ||--o{ ORDERS : "1:N"
    CUSTOMERS {
        int customer_id PK
        string customer_name
    }
    ORDERS {
        int order_id PK
        int customer_id FK
        date order_date
    }
</mermaid>

== 性能考虑 ==

* 为联结列创建索引
* 避免不必要的列
* 注意联结顺序
* 使用EXPLAIN分析查询计划

== 实际应用案例 ==

'''电商系统'''中需要联结：
* 用户表
* 订单表
* 产品表
* 支付表

获取完整订单信息：

<syntaxhighlight lang="sql">
SELECT u.username, o.order_date, p.product_name, py.amount
FROM users u
JOIN orders o ON u.user_id = o.user_id
JOIN order_items oi ON o.order_id = oi.order_id
JOIN products p ON oi.product_id = p.product_id
JOIN payments py ON o.order_id = py.order_id;
</syntaxhighlight>

== 常见错误 ==

1. 忘记联结条件导致笛卡尔积
2. 使用WHERE代替ON造成混淆
3. 表别名使用不当
4. 忽略NULL值处理

== 进阶主题 ==

* 自然联结（NATURAL JOIN）
* 使用USING简化语法
* 派生表联结
* 递归CTE实现复杂层级联结

== 数学基础 ==

联结操作基于关系代数，内联结可表示为：

<math>
R \bowtie_{A=B} S = \sigma_{A=B}(R \times S)
</math>

其中：
* <math>\bowtie</math> 表示联结操作
* <math>\sigma</math> 是选择操作
* <math>\times</math> 是笛卡尔积

== 总结 ==

SQL联结是关系数据库的核心操作，掌握各种联结类型及其适用场景对高效查询至关重要。实践是掌握联结的最佳方式，建议在真实数据集上尝试不同类型的联结操作。

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