Mysql实战-left/right/inner join 使用详解及索引优化

前面我们讲解了B+Tree的索引结构，也详细讲解下Join的底层驱动表 选择原理，今天我们来了解一下为什么会出现内连接外连接，两种连接方式，另外实战一下内连接和几种最常用的join语法

• Left join 左表 left join 右表查询
• right join 左表 right join 右边查询
• inner join 两个表 inner join查询

1.建表及测试数据

我们先创建两个表 test_user 和 test_order 这两个表作为我们的测试表及测试数据

• test_user 5条数据, 索引只有主键id
• test_order 5条数据，索引同样也只有主键id

#创建test_user
CREATE TABLE `test_user` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `user_name` char(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '用户名字',
  `age` int DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_age` (`age`),
  KEY `idx_name` (`user_name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用户表';

#创建表 test_order
CREATE TABLE `test_order` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`user_id` int NOT NULL COMMENT '用户id，就是test_user的唯一主键id',
  `order_name` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '订单信息',
  `pay` int NOT NULL DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1  DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='订单表';

插入数据

#插入 user 用户数据
INSERT INTO `test`.`test_user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (1, '11', 'aa', 10);
INSERT INTO `test`.`test_user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (2, '22', 'bb', 20);
INSERT INTO `test`.`test_user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (3, '33', 'cc', 30);
INSERT INTO `test`.`test_user` (`id`, `id_card`, `user_name`, `age`) VALUES (4, '44', 'dd', 40);

#插入 order 订单数据
INSERT INTO `test`.`test_order` (`id`, `order_name`, `user_name`, `pay`) VALUES (1, '衣服', 'aa', 100);
INSERT INTO `test`.`test_order` (`id`, `order_name`, `user_name`, `pay`) VALUES (2, '鞋子', 'bb', 200);
INSERT INTO `test`.`test_order` (`id`, `order_name`, `user_name`, `pay`) VALUES (3, '电视', 'bb', 300);

看两个表的关系， 可以知道

• user用户表有4个用户， aa,bb,cc,dd
• order订单表有 1,2,3 个订单， aa一条衣服， bb用户一个鞋子，一个电视

2.为什么会有内连接和外连接

下面我们来看下下面的场景

• 我们要查询 每个人买了什么东西， 花了多少钱 ？
• 我们的 两个表的连接条件就是 test_user.id = test_order.user_id

select test_user.id, test_user.user_name, test_order.order_name, test_order.pay from test_user, test_order where test_user.id = test_order.user_id;

执行结果

根据查询结果，我们可以很明确的知道

• 1.aa的用户，买了衣服，花了100
• 2.bb的用户，买了鞋子花了200，买了电视花了300
• 3.我们查询不出来 cc 和 dd同学， 因为他们俩没买东西

但是如果是 我们要知道每一个人的消费情况， 即使没买东西的人也要展示出来，该如何处理？

对于上面的test_user和test_order,我们的需求就是 对于每一个同学，我都要知道他们的花费情况， 哪怕你没有买任何一个东西，我也要知道结果

这个问题的本质就是 如果驱动表中的记录，没有在被驱动表中查询到匹配的记录，也要返回结果，呈现出来

• 内连接
  • 内连接的两个表，如果驱动表中的记录，在被驱动表中找不到匹配的记录，该记录不会加入到最后的结果集
  • 我们上边用的where test_user.id = test_order.user_id ，这种连接方式就是内连接
  • 未匹配的记录不会出现在结果中
• 外连接
  • 外连接的两个表，如果驱动表的记录， 在被驱动表中没有匹配的记录，仍然要加入到结果集
  • 未匹配的记录，都要加入结果集
  • 左外连接 left join 语法
  • 右外连接 right join语法

2.外连接的连接条件和where条件有什么区别

上面我们已经知道了 外连接就是 不匹配的记录也要返回结果

这个就会带来一个问题， 比如我的驱动表有100条记录，但是我的外连接 我不想让驱动表全部数据加入到结果集， 但是外连接的本质就是不匹配的就展示到结果集，这种情况该如何处理 ？

这就是 on 连接条件中的过滤条件 和 where 子句中的过滤条件的区别，我们可以通过 on连接条件的过滤条件和 where子句的过滤条件进行区分，解决上面的问题

• where子句的过滤条件
  • where子句的过滤条件就是不论内连接，外连接，不符合where子句的，全部都不会被加入到最终结果集
• on连接条件的过滤条件
  • 对于内连接来说 on连接条件的过滤条件和where子句的过滤条件一样对待，没有任何区别，二者是等价的
  • 对于外连接来捉 on连接条件的过滤条件，如果在被驱动表中无法匹配on的过滤条件，该记录是要加入到结果集中
  • 不符合匹配条件的被驱动表的数据，全部用NULL值填充

3.左连接 left join

下面我们来看下左外连接， 简称左连接 left join, 还是上面的两个表和数据,执行左连接

先纠正一个误区
!!! 左连接并不是说 左边的数据不动，右边匹配的拼上来
!!! 左连接并不是说 左边的数据不动，右边匹配的拼上来
!!! 左连接并不是说 左边的数据不动，右边匹配的拼上来

要按照错误的这个说法,下面的语句执行完 左边不动，还是4条，1，2，3，4 但是明显不是

左连接真正意义是 左边驱动表在右侧匹配找到，就拼数据，不匹配拼NULL

select * from test_user left  join test_order on test_user.id = test_order.user_id ;
explain select * from test_user left  join test_order on test_user.id = test_order.user_id ;

执行结果

前面我们已经分析过 left join 哪个是驱动表，哪个是非驱动表, 从结果来看 test_user就是驱动表

• test_user用户表是 驱动表
• test_order 是被驱动表
• user表 有数据， id=1，2，3，4
• order表有 user_id 的数据， 1，2，2
• on 连接条件 id相同，test_user.id = test_order.user_id
• 查询结果 数据变成了5条数据
• 因为被驱动表 找到了2条 user_id = 2的 bb用户买了两次东西， 所以要展示2次， 变成了 1，2，2，3，4 五条数据
• 购买了东西的 1-aa, 2-bb 用户查询出来了
• 没有购买东西的 3-cc，4-dd 用户也查询出来了，只不过结果用NULL填充

4.右连接 right join

下面我们来看下右外连接， 简称右连接 right join, 还是上面的两个表和数据,执行右连接

select * from test_user right  join test_order on test_user.id = test_order.user_id ;
explain select * from test_user right  join test_order on test_user.id = test_order.user_id ;

可以知道 test_order是驱动表，要在 test_user中找 和他匹配的数据
执行结果

• test_order是驱动表
• test_user是被驱动表
• test_order 有 1，2，2 三条数据
• 匹配出来 全都在 被驱动表 user中存在
• 所以救国就是 1，2，2

现在我们插入一条 不在 user的数据， user_id = 5, user中没有5的这个数据，只有id=1/2/3/4, 再执行右连接查询，看下结果

INSERT INTO `test`.`test_order` (`id`, `user_id`, `order_name`, `pay`) VALUES (4, 5, 'xxx',  400);
select * from test_user right  join test_order on test_user.id = test_order.user_id ;

执行结果 可以明确看到， test_order.user_id =5这一条数据， 在被驱动表 test_user 中不存在id=5的数据， 所以 就用Null填充

5.内连接 inner join

最开始我们举例子 用的下面的例子 ，虽然没有明确 声明 inner join，但是本质就是内连接

select * from test_user, test_order where test_user.id = test_order.user_id;

上面的这种方式 和 下面2中本质一致, inner 关键字可以省略

select * from test_user join test_order  where test_user.id = test_order.user_id;
select * from test_user inner join test_order where test_user.id = test_order.user_id;
#等价于
select * from test_user, test_order where test_user.id = test_order.user_id;

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至此，我们已经彻底知道了 left join， right join ，inner join的区别和联系，这对于我们实际项目中SQL语句有至关重要的作用，一定要牢记于心