多表數(shù)據(jù)聯(lián)合查詢
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前言
postgresql 數(shù)據(jù)庫是一款通用的關(guān)系型數(shù)據(jù)，在開源數(shù)據(jù)庫中能與商業(yè)數(shù)據(jù)媲美，在業(yè)界也越來越流行。
因為是開源數(shù)據(jù)庫，不僅公開源碼，還有很多使用案例，好用的插件，所以它的慢慢變成了數(shù)據(jù)庫的先驅(qū)和標(biāo)準(zhǔn)，通過postgresql可以很好從使用到原理，徹底搞懂；
如果是學(xué)習(xí)編程，也可以學(xué)到豐富的編程知識，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，編程技巧，它里面還有很多精妙的架構(gòu)設(shè)計，分層思想，可以靈活定制的思想。
本專欄主要介紹postgresql 入門使用，數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理，通過這些使用來了解數(shù)據(jù)庫原理，慢慢了解postgresql是什么樣的數(shù)據(jù)庫，能做那些事情，以及如何做好服務(wù)，最關(guān)鍵的是這些知識都是面試的必備項。
概述
我們在實際應(yīng)用中查詢數(shù)據(jù)，往往涉及到多表的數(shù)據(jù)，如何使用一條SQL就能得到結(jié)果呢？
本文就來分享一下，多表數(shù)據(jù)的查詢方法，并舉例說明它們使用的技巧；
原理介紹
多表數(shù)據(jù)的聯(lián)合查詢，在postgresql 中有兩個基本方法：
- join 連接操作；
- union 聯(lián)合子查詢；
多表join連接，其實就是通過某個列作為紐帶，將多個實際的表連接成一張大表，然后在大表上進(jìn)行查詢；
而union 與 join 完全不同， union 通過聯(lián)合 多個子查詢結(jié)果，也就是說union 操作的是查詢結(jié)果，將多個結(jié)果集合并成一個結(jié)果集，然后在這個總結(jié)果集上再進(jìn)行二次查詢處理；
也就是我們數(shù)學(xué)中的集合的幾種
而更加總結(jié)的話，就涉及到關(guān)系代數(shù)中對于集合的操作：
集合操作主要包括以下幾種：
- 并集操作（Union）：將兩個集合合并成一個集合，包括所有屬于兩個集合的元素。
- 交集操作（Intersection）：將兩個集合的公共元素組成一個新的集合。
- 差集操作（Difference）：從一個集合中去掉屬于另一個集合的元素，剩下的元素組成一個新的集合。
- 對稱差集操作（Symmetric Difference）：將屬于一個集合但不屬于另一個集合的元素，以及屬于另一個集合但不屬于一個集合的元素組成一個新的集合。
- 笛卡爾積操作（Cartesian Product）：將兩個集合的所有可能有序?qū)M成一個新的集合。
多表 join 連接操作
在PostgreSQL中，多表查詢是通過使用連接（JOIN）和交叉連接（CROSS JOIN）等操作來實現(xiàn)的。
連接操作是指將兩個或多個表按照指定的條件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以獲得它們之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。
下面我們舉例來說明，首先創(chuàng)建兩張表custom 和 order;
以下是一個使用PostgreSQL進(jìn)行JOIN操作的案例：
假設(shè)我們有兩個表：customers和orders。customers表包含客戶的信息，而orders表包含訂單的信息。這兩個表通過一個共同的字段customer_id相關(guān)聯(lián)。
首先，讓我們創(chuàng)建這兩個表并插入一些數(shù)據(jù)：
CREATE TABLE customers (
customer_id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50),
email VARCHAR(50)
);
CREATE TABLE orders (
order_id INT PRIMARY KEY,
customer_id INT,
order_date DATE,
total_amount DECIMAL(10,2)
);
INSERT INTO customers (customer_id, name, email)
VALUES (1, 'John Doe', 'john@example.com'),
(2, 'Jane Smith', 'jane@example.com'),
(3, 'Bob Johnson', 'bob@example.com'),
(4, 'Steven John', 'steven@example.com'),
(5, 'Kenidy', 'Kenidy@example.com');
INSERT INTO orders (order_id, customer_id, order_date, total_amount)
VALUES (1, 1, '2023-01-01', 100.00),
(2, 1, '2023-02-01', 200.00),
(3, 2, '2023-02-15', 150.00),
(4, 3, '2023-03-01', 75.00);
1. 內(nèi)連接（INNER JOIN）
將兩個表中的行進(jìn)行匹配，返回滿足連接條件的行。語法如下：
postgres=# SELECT * FROM customers INNER JOIN orders ON customers.customer_id = orders.customer_id;
customer_id | name | email | order_id | customer_id | order_date | total_amount
-------------+-------------+------------------+----------+-------------+------------+--------------
1 | John Doe | john@example.com | 1 | 1 | 2023-01-01 | 100.00
1 | John Doe | john@example.com | 2 | 1 | 2023-02-01 | 200.00
2 | Jane Smith | jane@example.com | 3 | 2 | 2023-02-15 | 150.00
3 | Bob Johnson | bob@example.com | 4 | 3 | 2023-03-01 | 75.00
(4 rows)
這里特意用 * 查出結(jié)果集中的所有列，讓我們可以清晰看到結(jié)果集的全貌，可以看到j(luò)oin后的結(jié)果集，是兩表的所有列的合并；
對于內(nèi)聯(lián)連，只是列出了符合連接條件的行，大家想一想，還有什么寫法可以達(dá)到這種效果 。
對于， 條件寫到where子句中也可以，所以內(nèi)聯(lián)接與where條件是等價的；
postgres=# select * from customers,orders where customers.customer_id = orders.customer_id;
customer_id | name | email | order_id | customer_id | order_date | total_amount
-------------+-------------+------------------+----------+-------------+------------+--------------
1 | John Doe | john@example.com | 1 | 1 | 2023-01-01 | 100.00
1 | John Doe | john@example.com | 2 | 1 | 2023-02-01 | 200.00
2 | Jane Smith | jane@example.com | 3 | 2 | 2023-02-15 | 150.00
3 | Bob Johnson | bob@example.com | 4 | 3 | 2023-03-01 | 75.00
(4 rows)
2. 左連接（LEFT JOIN）
在內(nèi)連接的基礎(chǔ)上，將左側(cè)表中的所有行都包含在結(jié)果集中，即使右側(cè)表中沒有匹配的行。語法如下：
postgres=# select * from customers left join orders on customers.customer_id = orders.customer_id;
customer_id | name | email | order_id | customer_id | order_date | total_amount
-------------+-------------+--------------------+----------+-------------+------------+--------------
1 | John Doe | john@example.com | 1 | 1 | 2023-01-01 | 100.00
1 | John Doe | john@example.com | 2 | 1 | 2023-02-01 | 200.00
2 | Jane Smith | jane@example.com | 3 | 2 | 2023-02-15 | 150.00
3 | Bob Johnson | bob@example.com | 4 | 3 | 2023-03-01 | 75.00
5 | Kenidy | Kenidy@example.com | | | |
4 | Steven John | steven@example.com | | | |
(6 rows)
左聯(lián)接后的結(jié)果集，列也是兩表的合并，而行數(shù)與之前不同，左邊表列表出所有行，而右邊的表只列出了符合條件的行，對于左表多出的行，右表以空代替；
3. 右連接（RIGHT JOIN）
在內(nèi)連接的基礎(chǔ)上，將右側(cè)表中的所有行都包含在結(jié)果集中，即使左側(cè)表中沒有匹配的行。語法如下：
postgres=# select * from customers right join orders on customers.customer_id = orders.customer_id;
customer_id | name | email | order_id | customer_id | order_date | total_amount
-------------+-------------+------------------+----------+-------------+------------+--------------
1 | John Doe | john@example.com | 1 | 1 | 2023-01-01 | 100.00
1 | John Doe | john@example.com | 2 | 1 | 2023-02-01 | 200.00
2 | Jane Smith | jane@example.com | 3 | 2 | 2023-02-15 | 150.00
3 | Bob Johnson | bob@example.com | 4 | 3 | 2023-03-01 | 75.00
(4 rows)
右聯(lián)接與左聯(lián)接類似，結(jié)果集的行包括右表的所有行，左表只有符合聯(lián)接表條件行；
4. 全連接（FULL JOIN）
相當(dāng)于在左連接和右連接的基礎(chǔ)上，同時做左連接和右連接，并返回兩側(cè)表中所有滿足條件的行。語法如下：
postgres=# select * from customers full join orders on customers.customer_id = orders.customer_id;
customer_id | name | email | order_id | customer_id | order_date | total_amount
-------------+-------------+--------------------+----------+-------------+------------+--------------
1 | John Doe | john@example.com | 1 | 1 | 2023-01-01 | 100.00
1 | John Doe | john@example.com | 2 | 1 | 2023-02-01 | 200.00
2 | Jane Smith | jane@example.com | 3 | 2 | 2023-02-15 | 150.00
3 | Bob Johnson | bob@example.com | 4 | 3 | 2023-03-01 | 75.00
5 | Kenidy | Kenidy@example.com | | | |
4 | Steven John | steven@example.com | | | |
(6 rows)
全聯(lián)接就是包括左右兩條的所有行，沒有符合條件的行以空代替；
多表union 操作
PostgreSQL中的聯(lián)合查詢是一種將多個SELECT語句的結(jié)果組合成一個結(jié)果集的方法。它允許您從多個表或查詢中獲取數(shù)據(jù)，并根據(jù)指定的條件將它們組合在一起。
聯(lián)合查詢的基本語法如下：
SELECT column1, column2, ...
FROM table1
UNION/UNION ALL/EXCEPT/INTERSECT
SELECT column1, column2, ...
FROM table2
WHERE condition;
這里有幾個關(guān)鍵部分：
-
SELECT語句：用于指定要檢索的列和表。 -
UNION、UNION ALL、EXCEPT和INTERSECT：這些關(guān)鍵字用于指定要執(zhí)行的聯(lián)合操作類型。 -
WHERE子句：可選的條件，用于篩選結(jié)果。
聯(lián)合類型說明
-
UNION：返回兩個查詢結(jié)果的并集，但會刪除重復(fù)的行。 -
UNION ALL：返回兩個查詢結(jié)果的并集，包括重復(fù)的行。 -
EXCEPT：返回第一個查詢結(jié)果中存在但在第二個查詢結(jié)果中不存在的行。 -
INTERSECT：返回兩個查詢結(jié)果中共有的行。
請注意，使用聯(lián)合查詢時，確保每個查詢中選擇的列數(shù)和列類型是一致的，否則可能會導(dǎo)致錯誤。
1. union
合并兩個表的數(shù)據(jù)并刪除重復(fù)行
postgres=# select customer_id from customers union select customer_id from orders ;
customer_id
-------------
2
3
5
4
1
(5 rows)
這將返回一個結(jié)果集，其中包含兩個表中所有不重復(fù)的行；
兩個select 子句中的列數(shù)和類型必須一致才行，這樣兩個結(jié)果集才能合并到一起。
2. union all
合并兩個表的數(shù)據(jù)并保留重復(fù)行
如果我們希望保留兩個表中的所有行，包括重復(fù)的行，那么可以使用 UNION ALL 運算符。
postgres=# select customer_id from customers union all select customer_id from orders ;
customer_id
-------------
1
2
3
4
5
1
1
2
3
(9 rows)
這將返回一個結(jié)果集，其中包含兩個表中所有的行，包括重復(fù)的行。
同時，如果想要對結(jié)果進(jìn)行排序；
可以使用 ORDER BY 子句。例如：
postgres=# select customer_id from customers union all select customer_id from orders order by customer_id asc;
customer_id
-------------
1
1
1
2
2
3
3
4
5
(9 rows)
當(dāng)然也可以加where 等其它子句；
3. except
獲得兩個集合的差，也就是前者集合中包括，而不屬于后者集合的行；
postgres=# select customer_id from customers except select customer_id from orders ;
customer_id
-------------
5
4
(2 rows)
也就是查詢還沒有產(chǎn)生訂單的客戶ID列表；
3. intersect
INTERSECT運算符用于找出兩個SELECT語句結(jié)果集的交集。它的語法如下：
postgres=# select customer_id from customers intersect select customer_id from orders order by customer_id asc;
customer_id
-------------
1
2
3
(3 rows)
這個類似于inner join，找到有訂單的客戶id列表；
總結(jié)
相同之處是，它們都是對結(jié)果集進(jìn)行操作；
但是有明顯的區(qū)別，join是將多表進(jìn)行聯(lián)接，產(chǎn)生結(jié)果集，然后再通過where等條件在聯(lián)接后的結(jié)果集上再過濾；
而union并不限于表與表之間，而是對不同查詢結(jié)果集，再進(jìn)行集合操作，而且對于最終結(jié)果的列有要求，必須參與的集合列數(shù)量和類型要相同；
結(jié)尾
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