笛卡尔积定义

来自百度百科定义：

笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合X和Y的笛卡尔积（Cartesian product），又称直积，表示为X×Y，第一个对象是X的成员而第二个对象是Y的所有可能有序对的其中一个成员。

假设集合A={a, b}，集合B={0, 1, 2}，则两个集合的笛卡尔积为{(a, 0), (a, 1), (a, 2), (b, 0), (b, 1), (b, 2)}。

多表查询

多表查询原理：是将多个表通过笛卡尔积形成一个虚表，再根据查询条件筛选符合条件的记录集合。

SELECT命令不仅可以从一张表中查询数据，还可以从多张表中一次性查询数据，语法如下：

SELCT 字段列表 FROM 表列表;

应用

首先，我们创建student表和teacher表：

CREATE TABLE student (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT "主键id",
  name varchar(10) UNIQUE NOT NULL COMMENT "学生名称",
  age INT COMMENT "学生年龄",
  teacher_id INT COMMENT "学生辅导员id",
  score INT COMMENT "学生分数"
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO 
student (name, age, teacher_id, score) 
VALUES 
("李红", 20, 1, 80), 
("刘涛", 10, 1, 90), 
("王武", 19, 2, 80), 
("李明", 18, 2, 90), 
("李小明", 15, null, 99);

CREATE TABLE teacher (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT "主键id",
  name VARCHAR(10) UNIQUE NOT NULL COMMENT "辅导员名称"
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO teacher (name) VALUES ("王老师"), ("蒋老师");

ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT fk_teacher_id FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teacher(id);

现在我们进行多表查询，查询结果(其实是两个表集合的笛卡尔积)：

SELECT * FROM student, teacher;

在记录中，发现有两个相同字段名id和name，如果想要区分，我们可以使用 as 进行别名。

表连接

当需要同时显示多个表中的字段时，就可以用表连接来实现。

表连接分为两大类：

内连接

内连接只会通过指定的条件去选择出两张表中相互匹配的记录。

先对两个表进行交叉连接后，在通过限制条件去除不符合条件的子集，最终获取的结果，就是内连接的结果。

图表表示：

1. 隐式内连接

语法格式：

SELECT 字段列表 FORM 表列表 WHERE 条件;

例如：我们可以通过student.teacher_id = teacher.id过滤掉笛卡尔积组合的部分记录（student表中teacher_id和teacher表中id不相等的）：

SELECT * FROM student, teacher WHERE student.teacher_id = teacher.id;

通过和不带条件的查询记录相比较，可以看到teacher_id中如果是null（不满足where条件判断），就不会被返回。需要注意这一点。

2. 显式内连接

语法如下：

SELECT 字段列表 FORM 表名1 [INNER] JOIN 表名2 ON 条件;

例如：

SELECT * FROM student INNER JOIN teacher ON student.teacher_id = teacher.id;

外连接

外连接会选择出其他不匹配的记录。

外连接又分为左外连接和右外连接：

• 左外连接：包含所有的左边表中的记录甚至右边表中没有和它匹配的记录。

• 右外连接：包含所有的右边表中的记录甚至左边表中没有和它匹配的记录。

左外连接和右外连接类似，两者之间可以转化。

1. 左外连接

语法如下：

SELECT 字段列表 FROM 表名1 LEFT [OUTER] JOIN 表名2 ON 条件;

获取的数据内容：表名1（左表）的数据、两者交集的数据，图标如下：

例如：

SELECT * FROM student LEFT OUTER JOIN teacher ON student.teacher_id = teacher.id;
// 或者
SELECT * FROM teacher RIGHT OUTER JOIN student ON student.teacher_id = teacher.id;

2. 右外连接

语法如下：

SELECT 字段列表 FROM 表名1 RIGHT [OUTER] JOIN 表名2 ON 条件;

获取的数据内容：表名2（右表）的数据、两者交集的数据，图标如下：

例如：

SELECT * FROM student RIGHT OUTER JOIN teacher ON student.teacher_id = teacher.id;
// 或者
SELECT * FROM teacher LEFT OUTER JOIN student ON student.teacher_id = teacher.id;