MySql之Join语法解析与性能分析

JOIN语法概述

JOIN 用于多表中字段之间的联系，语法如下：

... FROM table1 INNER|LEFT|RIGHT JOIN table2 ON conditiona

table1:左表；table2:右表。 JOIN 按照功能大致分为如下三类：

INNER JOIN（内连接,或等值连接），取得两个表中存在连接匹配关系的记录。

LEFT JOIN（左连接），取得左表（table1）完全记录，即是右表（table2）并无对应匹配记录。
RIGHT JOIN（右连接），与 LEFT JOIN相反，取得右表（table2）完全记录，即是左表（table1）并无匹配对应记录。

注意：mysql不支持Full join,不过可以通过UNION 关键字来合并 LEFT JOIN 与 RIGHT JOIN来模拟FULL join.

接下来给出一个列子用于解释下面几种分类。如下两个表(A,B)

mysql> select A.id,A.name,B.name from A,B where A.id=B.id;
+----+-----------+-------------+
| id | name      | name        |
+----+-----------+-------------+
|  1 | Pirate    | Rutabaga    |
|  2 | Monkey    | Pirate      |
|  3 | Ninja     | Darth Vader |
|  4 | Spaghetti | Ninja       |
+----+-----------+-------------+
4 rows in set (0.00 sec)

Inner join

内连接，也叫等值连接，inner join产生同时符合A和B的一组数据。

mysql> select * from A inner join B on A.name = B.name;
+----+--------+----+--------+
| id | name   | id | name   |
+----+--------+----+--------+
|  1 | Pirate |  2 | Pirate |
|  3 | Ninja  |  4 | Ninja  |
+----+--------+----+--------+

inner_join

UNION ：

与inner join相反，产生A和B都不同的一组数据。

SELECT ...
UNION [ALL | DISTINCT] SELECT ...
[UNION [ALL | DISTINCT] SELECT ...]

Left join

mysql> select * from A left join B on A.name = B.name;
//or
mysql> select * from A left outer join B on A.name = B.name;**
+----+-----------+------+--------+
| id | name      | id   | name   |
+----+-----------+------+--------+
|  1 | Pirate    |    2 | Pirate |
|  2 | Monkey    | NULL | NULL   |
|  3 | Ninja     |    4 | Ninja  |
|  4 | Spaghetti | NULL | NULL   |
+----+-----------+------+--------+
4 rows in set (0.00 sec)

left join,**(或left outer join:在Mysql中两者等价，推荐使用left join.)**左连接从左表(A)产生一套完整的记录,与匹配的记录(右表(B)) .如果没有匹配,右侧将包含null。 left_join1 如果想只从左表(A)中产生一套记录，但不包含右表(B)的记录，可以通过设置where语句来执行，如下：

mysql> select * from A left join B on A.name=B.name where A.id is null or B.id is null;
+----+-----------+------+------+
| id | name      | id   | name |
+----+-----------+------+------+
|  2 | Monkey    | NULL | NULL |
|  4 | Spaghetti | NULL | NULL |
+----+-----------+------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

left_join2 同理，还可以模拟inner join. 如下：

mysql> select * from A left join B on A.name=B.name where A.id is not null and B.id is not null;
+----+--------+------+--------+
| id | name   | id   | name   |
+----+--------+------+--------+
|  1 | Pirate |    2 | Pirate |
|  3 | Ninja  |    4 | Ninja  |
+----+--------+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

求差集：根据上面的例子可以求差集，如下：

mysql> SELECT * FROM A LEFT JOIN B ON A.name = B.name
> WHERE B.id IS NULL
> union
> SELECT * FROM A right JOIN B ON A.name = B.name
> WHERE A.id IS NULL;
+------+-----------+------+-------------+
| id   | name      | id   | name        |
+------+-----------+------+-------------+
|    2 | Monkey    | NULL | NULL        |
|    4 | Spaghetti | NULL | NULL        |
| NULL | NULL      |    1 | Rutabaga    |
| NULL | NULL      |    3 | Darth Vader |
+------+-----------+------+-------------+

left_join3

Right join

mysql> select * from A right join B on A.name = B.name;
+------+--------+----+-------------+
| id   | name   | id | name        |
+------+--------+----+-------------+
| NULL | NULL   |  1 | Rutabaga    |
|    1 | Pirate |  2 | Pirate      |
| NULL | NULL   |  3 | Darth Vader |
|    3 | Ninja  |  4 | Ninja       |
+------+--------+----+-------------+
4 rows in set (0.00 sec)

同left join。

Cross join

cross join：交叉连接，得到的结果是两个表的乘积，即笛卡尔积

笛卡尔（Descartes）乘积又叫直积。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)}。可以扩展到多个集合的情况。类似的例子有，如果A表示某学校学生的集合，B表示该学校所有课程的集合，则A与B的笛卡尔积表示所有可能的选课情况。

mysql> select * from A cross join B;
+----+-----------+----+-------------+
| id | name      | id | name        |
+----+-----------+----+-------------+
|  1 | Pirate    |  1 | Rutabaga    |
|  2 | Monkey    |  1 | Rutabaga    |
|  3 | Ninja     |  1 | Rutabaga    |
|  4 | Spaghetti |  1 | Rutabaga    |
|  1 | Pirate    |  2 | Pirate      |
|  2 | Monkey    |  2 | Pirate      |
|  3 | Ninja     |  2 | Pirate      |
|  4 | Spaghetti |  2 | Pirate      |
|  1 | Pirate    |  3 | Darth Vader |
|  2 | Monkey    |  3 | Darth Vader |
|  3 | Ninja     |  3 | Darth Vader |
|  4 | Spaghetti |  3 | Darth Vader |
|  1 | Pirate    |  4 | Ninja       |
|  2 | Monkey    |  4 | Ninja       |
|  3 | Ninja     |  4 | Ninja       |
|  4 | Spaghetti |  4 | Ninja       |
+----+-----------+----+-------------+
16 rows in set (0.00 sec)
//再执行：select * from A inner join B; 试一试
//再执行：select * from A cross join B on A.name = B.name; 试一试

实际上，在 MySQL 中（仅限于 MySQL） CROSS JOIN 与 INNER JOIN 的表现是一样的，在不指定 ON 条件得到的结果都是笛卡尔积，反之取得两个表完全匹配的结果。 INNER JOIN 与 CROSS JOIN 可以省略 INNER 或 CROSS 关键字，因此下面的 SQL 效果是一样的：

... FROM table1 INNER JOIN table2
... FROM table1 CROSS JOIN table2
... FROM table1 JOIN table2

Full join

mysql> select * from A left join B on B.name = A.name
    -> union
    -> select * from A right join B on B.name = A.name;
+------+-----------+------+-------------+
| id   | name      | id   | name        |
+------+-----------+------+-------------+
|    1 | Pirate    |    2 | Pirate      |
|    2 | Monkey    | NULL | NULL        |
|    3 | Ninja     |    4 | Ninja       |
|    4 | Spaghetti | NULL | NULL        |
| NULL | NULL      |    1 | Rutabaga    |
| NULL | NULL      |    3 | Darth Vader |
+------+-----------+------+-------------+
6 rows in set (0.00 sec)

全连接产生的所有记录（双方匹配记录）在表A和表B。如果没有匹配,则对面将包含null。 full_join

STRAIGHT_JOIN

straight_join实现强制多表的载入顺序，从左到右，如：

...A straight_join B on A.name = B.name

straight_join完全等同于inner join 只不过，join语法是根据“哪个表的结果集小，就以哪个表为驱动表”来决定谁先载入的，而straight_join 会强制选择其左边的表先载入。

往往我们在分析mysql处理性能时，如(Explain),如果发现mysql在载入顺序不合理的情况下，可以使用这个语句，但往往mysql能够自动的分析并处理好。

更多内容参考：MySQL STRAIGHT_JOIN 与 NATURAL JOIN 和MySQL优化的奇技淫巧之STRAIGHT_JOIN

NATURAL JOIN

性能优化

显示(explicit) inner join VS 隐式(implicit) inner join

如：

mysql> select * from
> table a inner join table b
> on a.id = b.id;

mysql> select a.*, b.*
> from table a, table b
> where a.id = b.id;

我在数据库中比较(10w数据)得之，它们用时几乎相同，第一个是显示的inner join，后一个是隐式的inner join。参照:Explicit vs implicit SQL joins

left join/right join VS inner join

尽量用inner join.避免 LEFT JOIN 和 NULL. 在使用left join（或right join）时，应该清楚的知道以下几点： (1) 恰当的使用ON的条件和Where的条件

ON 条件（“A LEFT JOIN B ON 条件表达式”中的ON）用来决定如何从 B 表中检索数据行。如果 B 表中没有任何一行数据匹配 ON 的条件,将会额外生成一行所有列为 NULL 的数据,在匹配阶段 WHERE 子句的条件都不会被使用。仅在匹配阶段完成以后，WHERE 子句条件才会被使用。它将从匹配阶段产生的数据中检索过滤。可参考sql语句中join on和where用法的区别和联系

eg1:
select * from A
inner join B on B.name = A.name
left join C on C.name = B.name
left join D on D.id = C.id
where C.status>1 and D.status=1;

eg2:
select * from A
inner join B on B.name = A.name
left join C on C.name = B.name and C.status>1
left join D on D.id = C.id and D.status=1

当D.status需要经常变动时，我们不得不选择eg1，但是如果D.status为固定条件，那么放在on中使用会比再where中更省时

(2) 注意ON 子句和 WHERE 子句的不同

mysql> SELECT * FROM product LEFT JOIN product_details
> ON (product.id = product_details.id)
> AND product_details.id=2;
+----+--------+------+--------+-------+
| id | amount | id   | weight | exist |
+----+--------+------+--------+-------+
|  1 |    100 | NULL |   NULL |  NULL |
|  2 |    200 |    2 |     22 |     0 |
|  3 |    300 | NULL |   NULL |  NULL |
|  4 |    400 | NULL |   NULL |  NULL |
+----+--------+------+--------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM product LEFT JOIN product_details
> ON (product.id = product_details.id)
> WHERE product_details.id=2;
+----+--------+----+--------+-------+
| id | amount | id | weight | exist |
+----+--------+----+--------+-------+
|  2 |    200 |  2 |     22 |     0 |
+----+--------+----+--------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

从上可知，第一条查询使用 ON 条件决定了从 LEFT JOIN的 product_details表中检索符合的所有数据行。第二条查询做了简单的LEFT JOIN，然后使用 WHERE 子句从 LEFT JOIN的数据中过滤掉不符合条件的数据行。

(3) 尽量避免子查询，而用join 往往性能这玩意儿，更多时候体现在数据量比较大的时候，此时，我们应该避免复杂的子查询。如下： PASS

mysql> insert into t1(a1) select b1 from t2
> where not exists(select 1 from t1 where t1.id = t2.r_id);

Great

mysql> insert into t1(a1)
> select b1 from t2
> left join (select distinct t1.id from t1 ) t1 on t1.id = t2.r_id
where t1.id is null;

这个可以参考mysql的exists与inner join和not exists与left join 性能差别惊人

参考：

A Visual Explanation of SQL Joins 五种提高 SQL 性能的方法关于 MySQL LEFT JOIN 你可能需要了解的三点官方语法文档

勿以时穷而忘节，勿以势起而乱性

诗和远方