四、 多表查詢

1 什么是多表查詢

多表查詢：當查詢的數據并不是來源一個表時，需要使用多表鏈接操作完成查詢。根據 不同表中的數據之間的關系查詢相關聯的數據。

多表鏈接方式： 內連接：連接兩個表，通過相等或不等判斷鏈接列，稱為內連接。在內連接中典型 的聯接運算有 = 或 <> 之類的比較運算符。包括等值聯接和自然聯接 等值連接 非等值連接 自連接 SQL99：交叉鏈接(CROSS JOIN) SQL99：內連接(INNERJOIN) SQL99：自然鏈接(NATURALJOIN) 外連接：在兩個表之間的連接，返回內連接的結果，同時還返回不匹配行的左（或

右）表的連接，稱為左（或右）連接。返回內連接的結果， 同時還返回左和右連接， 稱為全連接。 左外鏈接 右外鏈接 全外鏈接 子查詢：當一個查詢是另一個查詢的條件時，稱之為子查詢。

2 笛卡爾乘積

2.1什么是笛卡爾乘積

笛卡爾乘積是指在數學中，兩個集合 X 和 Y 的笛卡尓積（Cartesianproduct），又稱直 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。

2.2如何避免出現笛卡爾乘積

當一個連接條件無效或被遺漏時，其結果是一個笛卡爾乘積 (Cartesian product)，其中 所有行的組合都被顯示。第一個表中的所有行連接到第二個表中的所有行。一個笛卡爾乘積 會產生大量的行，其結果沒有什么用。應該在 WHERE 子句中始終包含一個有效的連接條 件。

2.3示例 select * from employees,departments;

3 多表連接語法

3.1語法結構

使用一個連接從多個表中查詢數據。

3.2定義連接

當數據從多表中查詢時，要使用連接 (join) 條件。一個表中的行按照存在于相應列中

的值被連接到另一個表中的行。

3.3原則

? 在寫一個連接表的 SELECT 語句時，在列名前面用表名或者表別名可以使語義清楚， 并且加快數據庫訪問。 ? 為了連接 n 個表在一起，你最少需要 n-1 個連接條件。例如，為了連接 4 個表， 最少需要 3 個連接條件。

4 等值連接

4.1什么等值連接

等值連接也被稱為簡單連接 (simple joins) 或內連接 (inner joins)。是通過等號來判斷連 接條件中的數據值是否相匹配。

4.2抉擇矩陣 (decision matrix)

是通過行與列來分析一個查詢的方式。 例如，如果你想顯示同一個部門中所有名字為 Taylor 的雇員的名字和部門名稱，可以 寫出下面的決策矩陣： 投影列 源表 條件 last_name employees last_name=‘Taylor’ department_name departments employees.department_id = departments.department_id

4.2.1示例一

查詢所有雇員名字以及他們所在的部門名稱。

select last_name,department_name from employees , departments where employees.department_id = departments.department_id;

4.3使用 AND 操作符附加搜索條件

除連接之外，還可以要求用 WHERE 子句在連接中限制一個或多個表中的行。

4.3.1示例二

顯示同一個部門中所有名字為 Taylor 的雇員的名字和部門號。select last_name,department_name from employees , departments where employees.department_id = departments.department_id and last_name = 'Taylor';

4.4使用表別名

使用表別名簡化查詢語句的長度。

4.4.1表別名

可以使用表別名代替表名。就象列別名給列另一個名字一樣。表別名有助于保持 SQL 代碼較小，因此使用的存儲器也少。

4.4.2使用表別名原則

? 表別名最多可以有 30 個字符，但短一些更好。 ? 如果在 FROM 子句中表別名被用于指定的表，那么在整個 SELECT 語句中都可以 使用表別名。 ? 表別名應該是有意義的。 ? 表別名只對當前的 SELECT 語句有效。

4.4.3示例

使用表別名方式改寫顯示同一個部門中所有名字為 Taylor 的雇員的名字和部門號。 select em.last_name, de.department_name from employees em,departments de where em.department_id = de.department_id and em.last_name = 'Taylor';

4.5多于兩個表的連接

為了連接 n 個表，你最少需要 n-1 個連接條件。例如，為了連接 3 個表，最少需要 兩個連接。

4.5.1示例一

查詢每個雇員的 last name、department name 和 city(city 來源于 locations 表)。 select em.last_name,de.department_name ,lo.city - Registered at Name cheap.com from employees em,departments de,locations lo where em.department_id = de.department_id and de.location_id = lo.location_id;

4.5.2示例二

查詢 Taylor 的雇員 ID、部門名稱、和工作的城市。 select em.employee_id, em.last_name,de.department_name ,lo.city - Registered at Namecheap.com fromemployees em,departments de,locations lo where em.department_id = de.department_id and de.location_id = lo.location_id and em.last_name = 'Taylor';

5 非等值連接

5.1非等值連接

一個非等值連接是一種不使用相等(=)作為連接條件的查詢。如!=、>、<、>=、<=、 BETWEEN AND 等都是非等值鏈接的條件判斷。

5.2創建案例表 create table JOB_GRADES ( lowest_sal NUMBER, highest_sal NUMBER, gra VARCHAR2(10) )

5.3示例

查詢所有雇員的薪水級別。

select em.last_name,em.salary,gr.gra from employees em ,job_grades gr where em.salary between gr.lowest_sal and gr.highest_sal;

6 自連接

6.1什么是自連接

使用一個表連接它自身的操作。

6.2示例

查詢每個雇員的經理的名字以及雇員的名字。

select worker.last_name,manager.last_name from employees worker,employees manager where worker.manager_id = manager.employee_id;

7 外連接(OUTER JOIN)

7.1什么是外連接

外連接是指查詢出符合連接條件的數據同時還包含孤兒數據。左外鏈接包含左表的孤兒 數據，右外連接包含右表的孤兒數據，全外連接包含兩個表中的孤兒數據。

7.2孤兒數據(Orphan Data)

孤兒數據是指被連接的列的值為空的數據。

7.3外連接類型

左外(LEFT OUTER JOIN)：包含左表的孤兒數據。 右外(RIGHT OUTER JOIN)：包含右表的孤兒數據。 全外(FULL OUTER JOIN)：包含兩個表中的孤兒數據。

7.4 SQL 99 中的外連接

SQL 99 外連接語法格式： 用 LEFT OUTER JOIN | RIGHT OUTER JOIN | FULL OUTER JOIN 定義連接類型，用 ON 子句創建連接條件。

7.4.1左外鏈接(LEFT OUTER JOIN)

7.4.1.1 示例

用左外鏈接查詢雇員名字以及他們所在的部門名稱，包含那些沒有部門的雇員。 selecte.last_name,d.department_namefrom employees e left outer join departments d on e.department_id = d.department_id;

7.4.2右外鏈接(RIGHT OUTER JOIN)

7.4.2.1 示例

用右外鏈接查詢雇員名字以及他們所在的部門名稱，包含那些沒有雇員的部門。 selecte.last_name,d.department_namefrom employees e right outer join departments d on e.department_id = d.department_id;

7.4.3全外鏈接(FULL OUTER JOIN)

7.4.3.1 示例

查詢所有雇員和部門，包含那些沒有雇員的部門以及沒有部門的雇員。 selecte.last_name,d.department_name from employees e full outer join departments d on e.department_id = d.department_id;

7.5 Oracle 擴展的外連接

在 Oracle 數據庫中對外連接中的左外與右外連接做了擴展，可以簡化外連接的語法。 通過在連接條件的后側使用(+)來表示是否顯示孤兒數據，有(+)表示不顯示孤兒數據而另一 側則顯示孤兒數據。但是該種寫法僅能在 Oracle 數據庫中使用。

7.5.1示例一

查詢雇員名字以及他們所在的部門名稱，包含那些沒有雇員的部門。 selecte.last_name,d.department_name from employees e ,departments d where e.department_id(+) = d.department_id;

7.5.2示例二

查詢雇員名字以及他們所在的部門名稱，包含那些沒有部門的雇員。

selecte.last_name,d.department_name from employees e ,departments d where e.department_id = d.department_id(+);

8 SQL 99 中的交叉連接

?CROSS JOIN 子句導致兩個表的交叉乘積 ? 該連接和兩個表之間的笛卡爾乘積是一樣的

8.1示例

查詢 Employees 表與 Departments 表的笛卡爾乘積。 select * from employees cross join departments;

9 SQL 99 中的自然連接(NATURAL JOIN)

?NATURAL JOIN 子句基于兩個表之間有相同名字的所有列。 ? 它從兩個表中選擇在所有的匹配列中有相等值的行。 ? 如果有相同名字的列的數據類型不同，返回一個錯誤。

9.1使用自然連接需要注意

1.如果做自然連接的兩個表的有多個字段都滿足有相同名稱個類型，那么他們會被作為 自然連接的條件。

2.如果自然連接的兩個表僅是字段名稱相同，但數據類型不同，那么將會返回一個錯誤。

3.由于 oracle 中可以進行這種非常簡單的 natural join，我們在設計表時對具有相同含 義的字段需要考慮到使用相同的名字和數據類型。

9.2示例

查詢部門 ID，部門名稱以及他們所在的城市。 select

d.department_id,d.department_name,l.city from departments d natural join locations l;

9.3用 USING 子句創建連接

? 當有多個列匹配時，用 USING 子句匹配唯一的列。 ? 如果某列在 USING 中使用，那么在引用該列時不要使用表名或者別名。 ?NATURAL JOIN 和 USING 子句是相互排斥的。

9.3.1示例

查詢 location_id 為 1800 的部門名稱以及他們所在的城市名稱，指定 location_id 為連接

列。

select d.department_name,l.city from departments d join locations l using(location_id) where location_id = 1800;

10 SQL 99 中的內連接(INNER JOIN)

內連接(INNER JOIN)： 內連接通過 INNER JOIN 來建立兩個表的連接。在內連接中使 用 INNER JOIN 作為表的連接，用 ON 子句給定連接條件。INNER JOIN 語句在性能上其他 語句沒有性能優勢。

10.1示例

查詢雇員 id 為 202 的雇員名字，部門名稱，以及工作的城市。

等值連接： select e.last_name,d.department_name,l.city from employees e,departments d ,locations l where e.department_id = d.department_id and d.location_id = l.location_id and e.employee_id = 202;

內連接： select e.last_name,d.department_name,l.city from employees e inner join departments d on e.department_id = d.department_id inner join locations l on d.location_id = l.location_id where e.employee_id = 202;

在內連接中使用 USING 子句定義等值連接

select e.last_name,d.department_name,l.city from employees e inner join departments d using(department_id) inner join locations l using(location_id) where e.employee_id = 202;

11 多表查詢小節練習

11.1寫一個查詢顯示所有雇員的

last name、department number、and department_name。

答案(等值)： select e.last_name,e.department_id,d.department_na me from employees e ,departments d where e.department_id = d.department_id;

答案(內連接)： select e.last_name,e.department_id,d.department_name from employees e inner join departments d on(e.department_id = d.department_id);

11.2查詢部門編號 80 中的所有工作崗位的唯一列表，在輸出中包括部門編號、地點編號。

答案： select distinct e.job_id,d.location_id from employees e,departments d where e.department_id = d.department_id and e.department_id = 80;

11.3寫 一 個 查 詢 顯 示 所 有 有 傭 金 的 雇 員 的 last name、 department name、location ID 和城市。

答案： select e.last_name,d.department_name,l.location_id, l.city from employees e,departments d,locations l where e.department_id = d.department_id and d.location_id = l.location_id and e.commission_pct is not null;

11.4顯示所有在其 last names 中有一個小寫 a 的雇員的 last name 和 department name。

答案： selecte.last_name,d.department_name from employees e,departments d where

e.department_id = d.department_id and e.last_name like '%a%';

11.5使用內連接寫一個查詢顯示那些工作在 Toronto 的所有雇 員 的 last name 、 job 、 department number 和 department name。

答案： select e.last_name,e.job_id,e.department_id,d.depatment_name from employees e inner join departments d on(e.department_id = d.department_id) inner join locations l on(d.location_id = l.location_id) where lower(l.city) ='toronto';

11.6顯示雇員的 lastname 和 employeenumber 連同他們的 經理的 last name 和 manager number。列標簽分別為 Employee、Emp#、Manager 和 Mgr#。

答案： select emp.last_name "Employee",emp.employee_id "Emp#",manager.last_name "Manager" ,manager.employee_id "Mar#" from employees emp ,employees manager where

emp.manager_id = manager.employee_id;

11.7查詢所有雇員的經理包括 King，他沒有經理。顯示雇員的 名字、雇員 ID、經理名、經理 ID、用雇員號排序結果。

答案： select emp.last_name "Employee",emp.employee_id "Emp#",manager.last_name "Manager" ,manager.employee_id "Mar#" from employees emp left outer join employees manager on(emp.manager_id = manager.employee_id);

11.8創建一個查詢顯示所有與被指定雇員工作在同一部門的雇員 (同事) 的 last names、department numbers。給每列一個適當的標簽。

答案： select e.last_name, e.department_id from employees e , employees c where c.department_id = c.department_id and e.employee_id <> c.employee_id;

11.9顯示 JOB_GRADES 表的結構。創建一個查詢顯示所有雇員 的 name、job、department name、salary 和 grade。

答案：

select e.last_name,e.job_id,d.department_name,e.sa lary,j.gra from employees e,departments d,job_grades j where e.department_id = d.department_id and e.salary between j.lowest_sal and j.highest_sal;

11.10 創建一個查詢顯示那些在雇員 Davies 之后入本公司工作 的雇員的 name 和 hiredate

答案： select e.last_name,e.hire_date from employees e ,employees d where d.last_name = 'Davies' and d.hire_date < e.hire_date;

11.11 顯示所有雇員的 names 和 hiredates，他們在他們的經理之前進入本公司，連同他們的經理的名字和受雇日期一起顯示。列標簽分別為 Employee、Emp Hired、Manager 和 Mgr Hired。

答案： select e.last_name,e.hire_date,m.last_name,m.hire_ date from employees e,employees m where e.manager_id = m.employee_id and e.hire_date < m.hire_date;

五、 組函數(聚合函數)

1 組函數介紹

1.1什么是組函數

組函數操作行集，給出每組的結果。組函數不象單行函數，組函數對行的集合進行操作， 對每組給出一個結果。這些集合可能是整個表或者是表分成的組。

1.2組函數與單行函數區別

單行函數對查詢到每個結果集做處理，而組函數只對分組數據做處理。 單行函數對每個結果集返回一個結果，而組函數對每個分組返回一個結果。

1.3組函數的類型

?AVG 平均值 ?COUNT 計數 ?MAX 最大值 ?MIN 最小值 ?SUM 合計

1.4組函數的語法

1.5使用組函數的原則

? 用于函數的參數的數據類型可以是 CHAR、VARCHAR2、NUMBER 或 DATE。 ? 所有組函數忽略空值。為了用一個值代替空值，用 NVL、NVL2 或 COALESCE 函

數。

2 組函數的使用

2.1使用 AVG 和 SUM 函數

AVG(arg)函數：對分組數據做平均值運算。 arg:參數類型只能是數字類型。

SUM(arg)函數：對分組數據求和。 arg:參數類型只能是數字類型。

2.1.1示例

求雇員表中的的平均薪水與薪水總額。 select avg(salary) ,sum(salary) from employees;

2.2使用 MIN 和 MAX 函數

MIN(arg)函數：求分組中最小數據。 arg:參數類型可以是字符、數字、日期。

MAX(arg)函數：求分組中最大數據。 arg:參數類型可以是字符、數字、日期。

2.2.1示例

求雇員表中的最高薪水與最低薪水。 select min(salary),max(salary) from employees;

2.3使用 COUNT 函數

COUNT 函數：返回一個表中的行數。

COUNT 函數有三種格式： ?COUNT(*) ?COUNT(expr) ?COUNT(DISTINCT expr)

2.3.1 COUNT(*)

返回表中滿足 SELECT 語句標準的行數，包括重復行，包括有空值列的行。如果 WHERE 子句包括在 SELECT 語句中，COUNT(*) 返回滿足 WHERE 子句條件的行數。

2.3.1.1 示例一

返回查詢結果的總條數。 select count(*) from employees;

2.3.2 COUNT(expr)函數

返回在列中的由 expr 指定的非空值的數。

2.3.2.1 示例二 顯示部門 80 中有傭金的雇員人數。 select count(commission_pct) from employees e where e.department_id = 80;

2.3.3 COUNT (DISTINCT expr)：

使用 DISTINCT 關鍵字禁止計算在一列中的重復值。

2.3.3.1 示例三 顯示 EMPLOYEES 表中不重復的部門數。 select count(distinct department_id) from employees ;

2.4組函數和 Null 值

所有組函數忽略列中的空值。 在組函數中使用 NVL 函數來處理空值。

2.4.1示例一

計算有傭金的員工的傭金平均值。 select avg(commission_pct) from employees;

2.4.2示例二

計算所有員工的傭金的平均值。 select avg(nvl (commission_pct,0)) from employees;

3 創建數據組(GROUP BY)

3.1什么是創建數據組

可以根據需要將查詢到的結果集信息劃分為較小的組，用 GROUP BY 子句實現。

3.2 GROUP BY 子句語法

3.3使用分組原則

? 如果在 SELECT 子句中包含了組函數，就不能選擇單獨的結果，除非單獨的列出現 在 GROUP BY 子句中。如果未能在 GROUP BY 子句中包含一個字段列表，你會收到一個 錯誤信息。 ? 使用 WHERE 子句，你可以在劃分行成組以前過濾行。 ? 在 GROUP BY 子句中必須包含列。 ? 在 GROUP BY 子句中你不能用列別名。 ? 默認情況下，行以包含在 GROUP BY 列表中的字段的升序排序。可以用 ORDER BY 子句覆蓋這個默認值。

3.4 GROUP BY 子句的使用

我們可以根據自己的需要對數據進行分組，在分組時，只要將需要做分組的列的列名添 加到 GROUP BY 子句后側就可以。GROUP BY 列不必在 SELECT 列表中。

3.4.1示例一

求每個部門的平均薪水。 select department_id , avg(salary) from employees e group by e.department_id;

3.5多于一個列的分組

3.5.1示例一

顯示在每個部門中付給每個工作崗位的合計薪水的報告。 select department_id,job_id, sum(salary)from employees group by

department_id,job_id order by department_id;

3.6 GROUP BY 子句的執行順序

先進行數據查詢，在對數據進行分組，然后執行組函數。

3.7非法使用 Group 函數的查詢

? 在 SELECT 列表中的任何列必須在 GROUP BY 子句中。 ? 在 GROUP BY 子句中的列或表達式不必在 SELECT 列表中。

3.8約束分組結果

3.8.1什么是 HAVING 子句

HAVING 語句通常與 GROUP BY 語句聯合使用，用來過濾由 GROUP BY 語句返回的記 錄集。 HAVING 語句的存在彌補了 WHERE 關鍵字不能與聚合函數聯合使用的不足。

3.8.2 HAVING 子句語法

3.8.3示例一

顯示那些最高薪水大于 $10,000 的部門的部門號和最高薪水。 select e.department_id,max(e.salary)from employees e group by e.department_id having max(e.salary) > 10000; 3.8.4示例二

查詢那些最高薪水大于 $10,000 的部門的部門號和平均薪水。 selecte.department_id,avg(e.salary)from employees e group by e.department_id having max(e.salary) > 10000;

3.9嵌套組函數

在使用組函數時我們也可以根據需要來做組函數的嵌套使用。

3.9.1示例

顯示部門中的最大平均薪水。 select max(avg(e.salary)) from employees e group by e.department_id;

4 組函數小節練習

4.1組函數在多行上計算，對每個組產生一個結果。True/False

答案：True

4.2組函數在計算中包含空值。True/False

答案：False 組函數會忽略空值，如果需要空值參與計算，需要使用 nvl 函數處理空值。

4.3在分組計算中，WHERE 子句對行的限制在計算的前面。 True/False

答案：True

4.4顯示所有雇員的最高、最低、合計和平均薪水，列標簽分別為： Maximum、Minimum、Sum 和 Average。四舍五入結果為最近的整數。

答案： select max(salary),min(salary),sum(salary),avg(sal ary) from employees;

4.5修改上題顯示每中工作類型的最低、最高、合計和平均薪水。

答案： select max(salary),min(salary),sum(salary),avg(sal ary) from employees group by job_id;

4.6寫一個查詢顯示每一工作崗位的人數。

答案： select job_id, count(*) from employees group by job_id;

4.7確定經理人數，不需要列出他們，列標簽是 Number of Managers。

答案： select count(distinct manager_id) from

employees ;

4.8寫一個查詢顯示最高和最低薪水之間的差。列標簽是 DIFFERENCE。

答案： select max(salary) - min(salary) from employees;

4.9顯示經理號和經理付給雇員的最低薪水。排除那些經理未知的 人。排除最低薪水小于等于 $6,000 的組。按薪水降序排序

輸出。

答案： select e.manager_id ,min(e.salary) from employees e where e.manager_id is not null group by e.manager_id having min(e.salary) > 6000 order by min(e.salary) desc;

4.10寫一個查詢顯示每個部門的名字、地點、人數和部門中所有

雇員的平均薪水。四舍五入薪水到兩位小數。

答案： select d.department_name,d.location_id,count(*) ,a vg(e.salary) from employees e ,departments d where e.department_id = d.department_id group by d.department_name ,d.location_id;

4.11創建一個查詢顯示雇員總數，和在 2001、2002、2003 和

受雇的雇員人數。創建適當的列標題。

答案： select count(*) total,sum(decode(to_char(hire_date,'yyyy'), '2000',1,0))"2000" ,sum(decode(to_char(hire _date,'yyyy'),'2001',1,0))"2001",sum(decode (to_char(hire_date,'yyyy'),'2002',1,0))"200 2",sum(decode(to_char(hire_date,'yyyy'),'20 03',1,0))"2003" from employees e;

4.12創建一個混合查詢顯示工作崗位和工作崗位的薪水合計，并 且合計部門 20、50、80 和 90 的工作崗位的薪水。給每

列一個恰當的列標題。

答案： select job_id,sum(salary),sum(decode(department_id, 20,salary))"Dep 20",sum(decode(department_id,50,salary))"Dep 50",sum(decode(department_id,80,salary))"Dep 80" ,sum(decode(department_id,90,salary))"Dep 90"from employees group by job_id;

總結

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