MySQL连接
如果需要从多张表中进行数据操作，则需要使用到多表连接。
MySQL中使用关键字 JOIN 进行多表连接操作
JOIN连接有三种形式，分别为：
- INNER JOIN:内连接或等值链接。获取两个表中字段匹配关系的记录。
- LEFT JOIN:左连接。获取左表所有记录，即使右表中没有对应的匹配记录。
- RIGHT JOIN:右连接。与 LEFT JOIN 相反，获取右表中的所有记录，即使左表中没有对应的匹配记录。
INNER JOIN（内连接）
- 作用
- 内连接用于返回两个或多个表中满足连接条件的行。它会根据指定的连接条件，将两个表中相关的行组合在一起，只返回在连接条件上匹配的行。
- 原理
- 内连接会对两个表进行笛卡尔积运算（将第一个表中的每一行与第二个表中的每一行进行组合），然后根据连接条件筛选出符合条件的行组合。从本质上说，它是在两个表之间建立了一个逻辑关联，只保留关联成功的记录。
LEFT JOIN（左连接）
- 作用
- 左连接返回左表（在“FROM”子句中指定的第一个表）中的所有行，以及右表中与左表连接条件匹配的行。如果右表中没有匹配的行，则返回NULL值。
- 原理
- 左连接首先会选择左表中的所有行，然后对于左表中的每一行，它会在右表中查找符合连接条件的行。如果找到匹配的行，就将它们组合在一起；如果没有找到匹配的行，就用NULL值填充右表中的列，然后将左表的行和这些带有NULL值的行组合返回。
RIGHT JOIN（右连接）
- 作用
- 右连接返回右表（在“JOIN”关键字右侧的表）中的所有行，以及左表中与右表连接条件匹配的行。如果左表中没有匹配的行，则返回NULL值。
- 原理
- 右连接的过程和左连接类似，只是方向相反。它首先会选择右表中的所有行，然后对于右表中的每一行，在左表中查找符合连接条件的行。如果找到匹配的行，就组合在一起；如果没有找到，就用NULL值填充左表中的列，最后将右表的行和这些带有NULL值的行组合返回。
区别总结
- 返回结果集的范围
- 内连接只返回两个表中连接条件匹配的行。
- 左连接返回左表的所有行以及右表中匹配的行，右表中没有匹配的行则用NULL填充。
- 右连接返回右表的所有行以及左表中匹配的行，左表中没有匹配的行则用NULL填充。
- 使用场景
- 当只需要获取两个表中相互关联的数据时，使用内连接。例如，查询有订单的客户和他们的订单详细信息。
- 当需要获取一个表的全部数据以及另一个表与之关联的数据（如果有的话），根据具体情况选择左连接或右连接。比如，要查询所有客户信息和他们的订单信息（包括没有订单的客户），使用左连接；要查询所有订单信息和对应的产品信息（包括没有产品记录的订单），使用右连接。
笛卡尔积
定义
- 笛卡尔积是在数学中，特别是集合论中的一个概念。在关系型数据库（如MySQL）中也会涉及到这个概念。对于两个集合A和B，它们的笛卡尔积是所有可能的有序对（a, b）的集合，其中a属于集合A，b属于集合B。简单来说，如果集合A有m个元素，集合B有n个元素，那么A和B的笛卡尔积就有m×n个元素。
示例
- 假设集合A = {1, 2}，集合B = {a, b, c}。那么A和B的笛卡尔积A×B ={(1, a), (1, b), (1, c), (2, a), (2, b), (2, c)}。可以看到，集合A中的每个元素都与集合B中的每个元素进行了组合，形成了新的有序对。
在数据库中的应用（以表连接为例）
- 在数据库的表连接操作（如内连接、外连接等操作的底层部分）中，笛卡尔积是一个基础概念。当执行两个表的连接操作时，数据库系统首先会计算两个表的笛卡尔积。
- 例如，有一个“学生”表（包含学生ID、学生姓名），有3个学生记录，和一个“课程”表（包含课程ID、课程名称），有4门课程记录。在没有指定连接条件时，这两个表的笛卡尔积会产生3×4 = 12条记录。这些记录是将“学生”表中的每一个学生记录与“课程”表中的每一个课程记录进行组合得到的。但在实际应用中，这种没有条件限制的笛卡尔积通常不是我们想要的最终结果，因为它包含了很多没有实际意义的组合。所以通常会通过连接条件（如学生所选课程的关联字段）来筛选出有意义的记录组合，这就是各种表连接操作（如内连接、左连接等）在笛卡尔积基础上进行的进一步筛选过程。
笛卡尔积的计算方式（从数学角度）
- 如果有多个集合A₁, A₂, …, Aₙ，它们的笛卡尔积A₁×A₂×…×Aₙ是所有可能的n元组（a₁, a₂, …, aₙ）的集合，其中aᵢ属于集合Aᵢ（i = 1,2, …, n）。计算笛卡尔积的过程可以通过嵌套循环来实现。以两个集合为例，假设有集合A和B，计算A×B可以用以下伪代码表示：
foreach element a in A:
foreach element b in B:
add the ordered pair (a, b) to the result set
- 在数据库中，数据库管理系统在执行表连接操作的初始阶段，也会类似地进行这种组合操作，只是具体的实现细节是在数据库的内部引擎中完成的。
每次面试的时候，都会被问一堆数据库的问题。而每次被问到内连接的时候，我都会说：“使用内连接会返回两张表的笛卡尔积集合结果”，但是其实我内心是不明白笛卡尔积到底是怎么回事的，内心慌得一批，这回知道了啊，下次就不慌了
