使用關(guān)系代數(shù)合并數(shù)據(jù)
1 關(guān)系代數(shù)
合并數(shù)據(jù)集合的理論基礎(chǔ)是關(guān)系代數(shù)，它是由E.F.Codd于1970年提出的。
在關(guān)系代數(shù)的形式化語(yǔ)言中：
        用表、或者數(shù)據(jù)集合表示關(guān)系或者實(shí)體。
        用行表示元組。
         用列表示屬性。
關(guān)系代數(shù)包含以下8個(gè)關(guān)系運(yùn)算符
        選取――返回滿(mǎn)足指定條件的行。
         投影――從數(shù)據(jù)集合中返回指定的列。
         笛卡爾積――是關(guān)系的乘法，它將分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)數(shù)據(jù)集合中的行以所有可能的方式進(jìn)行組合。
         并――關(guān)系的加法和減法，它可以在行的方向上合并兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)，就像把一個(gè)表壘在另一個(gè)表之上一樣。
         交――返回兩個(gè)數(shù)據(jù)集合所共有的行。
         差――返回只屬于一個(gè)數(shù)據(jù)集合的行。
         連接――在水平方向上合并兩個(gè)表，其方法是：將兩個(gè)表中在共同數(shù)據(jù)項(xiàng)上相互匹配的那些行合并起來(lái)。
         除――返回兩個(gè)數(shù)據(jù)集之間的精確匹配。
此外，作為一種實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代關(guān)系代數(shù)運(yùn)算的方法，SQL還提供了：
         子查詢(xún)――類(lèi)似于連接，但更靈活；在外部查詢(xún)中，方式可以使用表達(dá)式、列表或者數(shù)據(jù)集合的地方都可以使用子查詢(xún)的結(jié)果。
本章將主要講述多種類(lèi)型的連接、簡(jiǎn)單的和相關(guān)的子查詢(xún)、幾種類(lèi)型的并、關(guān)系除以及其他的內(nèi)容。
2 使用連接
2.1 連接類(lèi)型
在關(guān)系代數(shù)中，連接運(yùn)算是由一個(gè)笛卡爾積運(yùn)算和一個(gè)選取運(yùn)算構(gòu)成的。首先用笛卡爾積完成對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)集合的乘運(yùn)算，然后對(duì)生成的結(jié)果集合進(jìn)行選取運(yùn)算，確保 只把分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)數(shù)據(jù)集合并且具有重疊部分的行合并在一起。連接的全部意義在于在水平方向上合并兩個(gè)數(shù)據(jù)集合（通常是表），并產(chǎn)生一個(gè)新的結(jié)果集合，其方 法是將一個(gè)數(shù)據(jù)源中的行于另一個(gè)數(shù)據(jù)源中和它匹配的行組合成一個(gè)新元組。
SQL提供了多種類(lèi)型的連接方式，它們之間的區(qū)別在于：從相互交疊的不同數(shù)據(jù)集合中選擇用于連接的行時(shí)所采用的方法不同。
連接類(lèi)型         定義
內(nèi)連接         只連接匹配的行
左外連接         包含左邊表的全部行（不管右邊的表中是否存在與它們匹配的行），以及右邊表中全部匹配的行
右外連接         包含右邊表的全部行（不管左邊的表中是否存在與它們匹配的行），以及左邊表中全部匹配的行
全外連接         包含左、右兩個(gè)表的全部行，不管另外一邊的表中是否存在與它們匹配的行。
(H)(theta)連接         使用等值以外的條件來(lái)匹配左、右兩個(gè)表中的行
交叉連接         生成笛卡爾積－它不使用任何匹配或者選取條件，而是直接將一個(gè)數(shù)據(jù)源中的每個(gè)行與另一個(gè)數(shù)據(jù)源的每個(gè)行都一一匹配
在INFORMIX中連接表的查詢(xún)
如果FROM子句指定了多于一個(gè)表引用，則查詢(xún)會(huì)連接來(lái)自多個(gè)表的行。連接條件指定各列之間（每個(gè)表至少一列）進(jìn)行連接的關(guān)系。因?yàn)檎诒容^連接條件中的列，所以它們必須具有一致的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
SELECT語(yǔ)句的FROM子句可以指定以下幾種類(lèi)型的連接
FROM子句關(guān)鍵字         相應(yīng)的結(jié)果集
CROSS JOIN         笛卡爾乘積（所有可能的行對(duì)）
INNER JOIN         僅對(duì)滿(mǎn)足連接條件的CROSS中的列
LEFT OUTER JOIN         一個(gè)表滿(mǎn)足條件的行，和另一個(gè)表的所有行
RIGHT OUTER JOIN         與LEFT相同，但兩個(gè)表的角色互換
FULL OUTER JOIN        LEFT OUTER 和 RIGHT OUTER中所有行的超集

2.2 內(nèi)連接（Inner Join）
內(nèi)連接是最常見(jiàn)的一種連接，它頁(yè)被稱(chēng)為普通連接，而E.FCodd最早稱(chēng)之為自然連接。
下面是ANSI SQL－92標(biāo)準(zhǔn)
select *
from   t_institution i
inner join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
where i.inst_no = "5801"
其中inner可以省略。
等價(jià)于早期的連接語(yǔ)法
select *
from t_institution i, t_teller t
where i.inst_no = t.inst_no
and i.inst_no = "5801"

2.3 外連接
2.3.1         左外連接(Left Outer Jion)
select *
from   t_institution i
left outer join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
其中outer可以省略。
2.3.2         右外連接(Rigt Outer Jion)
select *
from   t_institution i
right outer join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
2.3.3         全外連接(Full Outer)
全外連接返回參與連接的兩個(gè)數(shù)據(jù)集合中的全部數(shù)據(jù)，無(wú)論它們是否具有與之相匹配的行。在功能上，它等價(jià)于對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)集合分別進(jìn)行左外連接和右外連接，然后再使用消去重復(fù)行的并操作將上述兩個(gè)結(jié)果集合并為一個(gè)結(jié)果集。
在現(xiàn)實(shí)生活中，參照完整性約束可以減少對(duì)于全外連接的使用，一般情況下左外連接就足夠了。在數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有利用清晰、規(guī)范的約束來(lái)防范錯(cuò)誤數(shù)據(jù)情況下，全外連接就變得非常有用了，你可以使用它來(lái)清理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。
select *
from   t_institution i
full outer join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
2.3.4         外連接與條件配合使用
當(dāng)在內(nèi)連接查詢(xún)中加入條件是，無(wú)論是將它加入到join子句，還是加入到where子句，其效果是完全一樣的，但對(duì)于外連接情況就不同了。當(dāng)把條件加入到join子 句時(shí)，SQL Server、Informix會(huì)返回外連接表的全部行，然后使用指定的條件返回第二個(gè)表的行。如果將條件放到where子句 中，SQL Server將會(huì)首先進(jìn)行連接操作，然后使用where子句對(duì)連接后的行進(jìn)行篩選。下面的兩個(gè)查詢(xún)展示了條件放置位子對(duì)執(zhí)行結(jié)果的影響：
條件在join子句
select *
from   t_institution i
left outer join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
and i.inst_no = “5801”
結(jié)果是：
inst_no     inst_name             inst_no     teller_no   teller_name
5801        天河區(qū)                5801        0001        tom
5801        天河區(qū)                5801        0002        david
5802        越秀區(qū)
5803        白云區(qū)
條件在where子句
select *
from   t_institution i
left outer join t_teller t
on i.inst_no = t.inst_no
where i.inst_no = “5801”
結(jié)果是：
inst_no     inst_name             inst_no     teller_no   teller_name
5801        天河區(qū)                5801        0001        tom
5801        天河區(qū)                5801        0002        david

2.4 自身連接
自身連接是指同一個(gè)表自己與自己進(jìn)行連接。這種一元連接通常用于從自反關(guān)系（也稱(chēng)作遞歸關(guān)系）中抽取數(shù)據(jù)。例如人力資源數(shù)據(jù)庫(kù)中雇員與老板的關(guān)系。
下面例子是在機(jī)構(gòu)表中查找本機(jī)構(gòu)和上級(jí)機(jī)構(gòu)的信息。
select s.inst_no superior_inst, s.inst_name sup_inst_name, i.inst_no, i.inst_name
from t_institution i
join t_institution s
on i.superior_inst = s.inst_no

結(jié)果是：
superior_inst sup_inst_name         inst_no     inst_name
800            廣州市                5801        天河區(qū)
800            廣州市                5802        越秀區(qū)
800            廣州市                5803        白云區(qū)

2.5 交叉(無(wú)限制) 連接
交叉連接用于對(duì)兩個(gè)源表進(jìn)行純關(guān)系代數(shù)的乘運(yùn)算。它不使用連接條件來(lái)限制結(jié)果集合，而是將分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)數(shù)據(jù)源中的行以所有可能的方式進(jìn)行組合。數(shù)據(jù)集合中 一的每個(gè)行都要與數(shù)據(jù)集合二中的每一個(gè)行分別組成一個(gè)新的行。例如，如果第一個(gè)數(shù)據(jù)源中有5個(gè)行，而第二個(gè)數(shù)據(jù)源中有4個(gè)行，那么在它們之間進(jìn)行交叉連接 就會(huì)產(chǎn)生20個(gè)行。人們將這種類(lèi)型的結(jié)果集稱(chēng)為笛卡爾乘積。
大多數(shù)交叉連接都是由于錯(cuò)誤操作而造成的；但是它們卻非常適合向數(shù)據(jù)庫(kù)中填充例子數(shù)據(jù)，或者預(yù)先創(chuàng)建一些空行以便為程序執(zhí)行期間所要填充的數(shù)據(jù)保留空間。
select *
from   t_institution i
cross join t_teller t
在交叉連接中沒(méi)有on條件子句