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對于一些SQL初學者，寫一個簡單的單表查詢那是信手拈來。

(文末準備送幾本技術書籍給小伙伴們~)

但是遇到寫多表關聯查詢可能就懵逼了：為什么會有多表查詢這種“怪物”？要怎么寫？為什么要這樣為難我？這是誰發明的？

進而可能會引申出人生的終極哲學問題：我是誰？我在哪？我在做什么？

有點扯遠了，但確實能夠體會到一些初學者，對多表關聯查詢的困擾。今天我們就給大家講解多表關聯查詢到底是怎么一回事。

大家都知道，多表關聯查詢的關鍵字是JOIN...ON，如果只關心怎么使用，可以移步《SQL基礎知識V2——JOIN連接》。

本文主要講解JOIN ON在數據庫中是怎么執行的。

測試環境

SQL Server 2017

測試樣表

我們新建兩張測試表Customers和Orders，表結構如下：

表Customers

表Orders

要求：查詢每個客戶的訂單數量

我們先直接寫出查詢語句：

SELECT?a.CustomerName,Count(OrderID) Nums FROM?Customers a LEFT?JOIN?Orders b?ON?a.CustomerID=b.CustomerID GROUP?BY?a.CustomerName

結果如下：

問：這個結果是怎么來的呢？

要搞清楚這個結果是怎么來的，我們需要先知道一個概念：笛卡爾積。

1、執行笛卡爾積（交叉聯接）

什么是笛卡爾積？

笛卡爾乘積是指在數學中，兩個集合X和Y的笛卡爾積，表示為X×Y，第一個對象是X的成員而第二個對象是Y的所有可能有序對的其中一個成員。

具體如下圖：

而我們在進行SQL的表關聯時，JOIN的第一步就是生成笛卡爾積。我們上面的代碼

...?Customers?a?LEFT?JOIN??Orders?b?...

最開始是在數據庫中生成了一張笛卡爾積的虛表T1，T1里面的數量正是兩個表（Customers和Orders）數量的乘積9條(3 × 3)，我們可以使用如下代碼獲得笛卡爾積：

SELECT? B.CustomerID, B.CustomerName, A.OrderID, A.CustomerID FROM?Orders A CROSS?JOIN?Customers B

查詢出來的數據如下：

虛表T1

2、執行過濾篩選

當JOIN將兩個表生成笛卡爾積的虛表T1之后，隨后的ON開始執行篩選功能，ON后面的條件就是指符合條件的返回結果TRUE，不符合條件的返回結果FALSE，以及未知情況UNKNOWN。

在繼續講解前我們需要先普及一下三值邏輯的概念

三值邏輯就是我們上面說到的ON返回的三個結果：TRUE，FALSE和UNKNOWN。

大多數的編程語言中返回的結果要么是TRUE，要么就是FALSE。而SQL中的UNKONWN通常與NULL值出現有關。

以下情況都會返回UNKNOWN：

NULL>21

NULL=NULL

X+NULL>Y

NULL代表一種缺失值，當把一個缺失值與其他任意值進行比較時，結果始終為UNKNOWN。

而我們上面的代碼中的ON的條件是這樣寫的：

...?a.CustomerID=b.CustomerID?...

意思就是取a(表Customers的別名)和b(表Orders的別名)中CustomerID相等的結果。根據這個篩選條件，虛表T1中可以生成相應邏輯值，如下圖：

ON篩選的邏輯結果表

從上面我們可以看到完全滿足條件（Logic Value的值為TRUE）的只有兩條記錄，數據庫會將這些結果插入到虛表T2，進行下一步的操作準備。

虛表T2

3、添加外部行

這一步只在外聯接(OUT JOIN)中才會發生。對于外聯接，通過為其指定一種聯接方式(LEFT，RIGHT或FULL)，就把一個或兩個輸入表標記為保留表。

把表標記為保留表，即表示希望返回該表的所有行，即使ON過濾了一些行。

左連接(LEFT OUT JOIN)是把左邊的表作為保留表，右連接（RIGHT OUT JOIN）是把右邊的表作為保留表，全連接（FULL OUT JOIN）則是把兩個表都作為保留表。（我們在書寫時，通常會省略掉OUT)

在執行完ON的篩選后，我們根據寫法來添加這些保留表中記錄。

我們上面的代碼使用的是LEFT JOIN，所以我們需要將左表（注：LEFT JOIN 左邊的表）Customers表作為保留表。

在ON篩選完后，我們發現Customers表中CustomerID為1的沒有在T2中，我們需要將這條記錄的相關信息添加到T2中生成虛表T3，并且將Order表中的所有數據置為NULL，因為他們（指表Orders中的兩列）不屬于保留表，不是我們需要保留的數據。這樣匯總后虛表T3中的數據如下：

虛表T3

這樣當我們再對表Orders中的OrderID計數時，CustomerID為1的客戶因為沒有訂單，返回的結果將為0，而CustomersID為2,3的客戶都有一個訂單，返回的結果將為1。

至此整個表關聯環節就執行完成了。

參考文獻

《Microsoft SQL Server 2008技術內幕：T-SQL查詢》

以上就是JOIN在數據庫中執行的相關內容，如有不明白的地方，歡迎在底下留言。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的SQL在执行JOIN ON时，到底发生了什么？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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