本文不对join的数学理论多做介绍，感兴趣的可以看看维基百科的解释。

为什么要使用join

在关系型数据库(RDB)中，多表的关联总是没办法避免使用join。而很多初学者对于SQL中join的用法总是搞不清楚，再加上join中类型有多种，很容易让人搞混这几种join的用法。下面我根据自己的理解，对join的用法做一个简单地介绍。

join有哪几种类型

SQL中的join大概有这几种：left、right、full、inner和cross。而它们又可以分为3大类：内连接(inner join)和外连接(outer join)以及交叉连接(cross join)。其中，外连接有3种，分别是：左外连接(left outer join)、右外连接right outer join、全外连接full outer join。

注：在实际使用中，外连接的outer经常忽略不写

join的具体使用

我们先新建两张表：table1和table2，它们的结构如下：

注：本次测试使用的数据库是MySQL8.0

1 2	CREATE TABLE table1 (id int, name varchar(5) ); CREATE TABLE table2 (id int, name varchar(5) );

分别向两张表插入少量测试数据，如下：

table1				table2
id	name		|	id	name
100	'A'		|	100	'A'
101	'B'		|	101	'B'
102	'C'		|	102	'C'
103	'D'		|	103	'D'
104	'E'		|	106	'G'	
105	'F'		|	107	'H'

笛卡尔积

在多表关联中，很多人经常使用笛卡尔积的方式进行多表关联。对于m行与n行的数据表，我们知道笛卡尔积产生的结果是mxn行数据。对于测试表table1和table2，不加任何过滤条件可产生6*6=36条数据。
1
2
SELECT t.*,t2.*
FROM table1 t, table2 t2;
显然，对于数据量更多的表，不做好条件过滤的情况下，笛卡尔积产生的数据量将是恐怖的。巨大的数据量中，不仅很多是无效的数据，也会降低数据库的性能。因此，一般并不建议使用这种方式进行表间关联。
内连接(inner join)

对于内连接来说，只会产生符合关联条件的数据。在不使用on过滤条件的情况下，内连接产生的结果也是笛卡尔积。
1
2
3
SELECT t.*,t2.*
FROM table1 t
INNER JOIN table2 t2 ON t.id=t2.id;
结果如下：

id name id name

100 A 100 A

101 B 101 B

102 C 102 C

103 D 103 D

从上面的结果，我们也可以看出，产生的结果只含有table1.id等于table2.id的数据。
左连接(left join)

在左连接中，左表称为主表，而右表称为副表。不加过滤的情况下，连接不仅会产生符合连接条件的数据，也会全部产生左表的数据。
1
2
SELECT t.*,t2.* FROM table1 t
LEFT JOIN table2 t2 ON t.id = t2.id;
结果如下：

id name id name

100 A 100 A

101 B 101 B

102 C 102 C

103 D 103 D

104 E

105 F

根据上面结果，能看来左连接与内连接不一样的是：左连接不仅会产生符合连接条件的数据，不符合连接条件的左表数据也会在结果中，由于右表存在不符合关联条件的数据，则结果中右表数据都是NULL。有意思的是，将左连接SQL代码改成下面这样，产生的结果将会和内连接是一样的。
1
2
3
4
SELECT t.*,t2.*
FROM table1 t
LEFT JOIN table2 t2 ON t.id = t2.id
WHERE t2.id IS NOT NULL;
右连接(right join)

在了解左连接之后，就很容易懂右连接的用法了。右连接与左连接相反，右表为主表，左表为副表。

测试如下：
1
2
3
SELECT t.*,t2.*
FROM table1 t
RIGHT JOIN table2 t2 ON t.id = t2.id;
结果如下：

id name id name

100 A 100 A

101 B 101 B

102 C 102 C

103 D 103 D

106 G

107 H

同样地，将代码改成下面这样，也能得到与内连接一样的结果，注意这次是过滤条件是左表的id is not null。
1
2
3
4
SELECT t.*,t2.*
FROM table1 t
RIGHT JOIN table2 t2 ON t.id = t2.id
WHERE t.id IS NOT NULL;
全外连接(full join)

如果说左连接与右连接是“相反的”，那么全外连接更像是左右连接的”并集“。不仅会输出符合关联条件的数据，左表右表不符合关联条件的数据也会一并给出，只不过对于左、右表中不符合关联条件的数据，对方位置也是以NULL显示的。

注：目前mysql还不支持全外连接的用法

结果如下：

id name id name

100 A 100 A

101 B 101 B

102 C 102 C

103 D 103 D

104 E

105 F

106 G

107 H

对于结果就不多做解释了。
交叉连接(cross join)

在标准SQL中，[CROSS|INNER] JOIN在没有使用on的情况下产生的结果都是笛卡尔积，需要使用on对结果进行过滤。

Beaver's Blog

SQL中的join

为什么要使用join

join有哪几种类型

join的具体使用

参考文档