Editing Visual explanation of MySQL joins

使用文氏圖 (Venn diagram) 視覺化解釋 MySQL Joins (RIGHT Join、LEFT Join、INNER Join、OUTER Join) 的差異

== 摘要 ==
# 狀況 1-1: 以 a 資料為主，再把 b 資料黏上: LEFT JOIN 
#* 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 b 欄位顯示 null
# 狀況 2: 交集 (set intersection) 的資料，同時存在於 a 和 b: INNER JOIN
#* 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 不會顯示
# 狀況 3-1: 相對差集 (set difference) 的資料，存在於 a，但是不存在於 b: LEFT JOIN 並且加上 b 資料 id 欄位值是 null 做查詢
# 狀況 4: 聯集 (set union) 的資料，a 和 b 的所有資料
#* 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 b 欄位顯示 null
# 狀況 5: 對稱差集 (set symmetric difference) 的資料，只存在於 a 或 b 其中一個

== 準備測試資料 ==
兩個資料表的 id 欄位都是主鍵( [http://www.w3schools.com/sql/sql_primarykey.asp PRIMARY KEY] )。
<pre>
CREATE TABLE table_a (id  int NOT NULL PRIMARY KEY, name varchar(30)  CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL);

INSERT INTO table_a (id, name)
VALUES
(1, '小一'),
(2, '小二'),
(3, '小三'),
(4, '小四')
;

CREATE TABLE table_b (id  int NOT NULL PRIMARY KEY, gender varchar(30)  CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL);

INSERT INTO table_b
(id, gender)
VALUES
(1, '女'),
(3, '女'),
(5, '男'),
(6, '不明')
;
</pre>

=== 預覽測試資料 ===
兩個資料表都有的資料，以紅色標示: 
<table>
<tr>
<td>
table_a<br />
id name<br />
-- -------<br />
<span style="color:red;">1   小一</span><br />
2   小二<br />
<span style="color:red;">3   小三</span><br />
4   小四<br />
</td>
<td>
table_b<br />
id gender<br />
-- --------<br />
<span style="color:red;">1   女</span><br />
<span style="color:red;">3   女</span><br />
5   男<br />
6   不明<br />
</td>
</table>

== 狀況 1-1: 以 a 資料為主，再把 b 資料黏上 ==
{{exclaim}} 如果 a 資料比 b 資料的資料筆數少，將會以 a 資料筆數為主，部分 b 資料會遺失。

https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_proposition_a.png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a
LEFT OUTER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
1|小一|1|女
3|小三|3|女
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
</pre>

== 狀況 1-2: 以 b 資料為主，再把 a 資料黏上 ==
https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_proposition_b.png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a
RIGHT OUTER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
1|小一|1|女
3|小三|3|女
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明
</pre>

== 狀況 2: 交集的資料，同時存在於 a 和 b ==
https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_intersection_of_two_sets.png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
INNER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a, table_b WHERE table_a.id = table_b.id;

SELECT a.*, b.* FROM table_a AS a NATURAL JOIN table_b AS b;

-- INNER JOIN 寫成 JOIN
SELECT * FROM table_a
JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
1|小一|1|女
3|小三|3|女
</pre>

== 狀況 3-1: 相對差集的資料，存在於 a，但是不存在於 b ==
存在於資料表 table_a ，但是不存在於 table_b

https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_relative_complement_of_b_(right)_in_a_(left).png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_b.id IS NULL;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
</pre>
== 狀況 3-2: 相對差集的資料，存在於 b，但是不存在於 a ==
存在於資料表 table_b ，但是不存在於 table_a

https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_relative_complement_of_a_(left)_in_b_(right).png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明
</pre>

== 狀況 4: 聯集的資料，a 和 b 的所有資料 ==
https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_union_of_two_sets.png

MySQL 資料庫查詢 (相當於 SQL 的 FULL OUTER JOIN):
<pre>
SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id

UNION

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
1|小一|1|女
3|小三|3|女
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明
</pre>

== 狀況 5: 對稱差集的資料，只存在於 a 或 b 其中一個==
對稱差集 (Symmetric difference) 或稱 [https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%BC%82%E6%88%96 邏輯異或] (exclusive or) 的資料，只存在於 table_a 或 table_b 其中一個

https://planetoid.info/images/Venn_diagrams_symmetric_difference_of_two.png

MySQL 資料庫查詢:
<pre>
SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL OR table_b.id IS NULL

UNION

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL OR table_b.id IS NULL;
</pre>

=== 預覽輸出資料 ===
<pre>
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明
</pre>

== 參考資料 ==
* [http://blog.codinghorror.com/a-visual-explanation-of-sql-joins/ A Visual Explanation of SQL Joins]
* [http://stackoverflow.com/questions/38549/difference-between-inner-and-outer-joins sql - Difference between INNER and OUTER joins - Stack Overflow]
* [http://blog.wu-boy.com/2009/01/mysqlleft-right-inner-outer-join-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%96%B9%E6%B3%95/ (MySQL)left, right, inner, outer join 使用方法 - 小惡魔 - 電腦技術 - 工作筆記 - AppleBOY]
* [https://zh.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:%E6%95%B0%E5%AD%A6%E4%B8%93%E9%A2%98/%E9%9B%86%E5%90%88%E8%AE%BA 維基百科:數學專題/集合論 - 維基百科，自由的百科全書]
* Steve Stedman (2015). [http://stevestedman.com/2015/03/mysql-join-types-poster/ MySQL JOIN Types Poster - Steve Stedman] {{access | date = 2017-02-21}}
* [https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BF%9E%E6%8E%A5_(SQL) 連接 (SQL) - 維基百科，自由的百科全書]

圖片素材
* [https://en.wikipedia.org/wiki/Venn_diagram Venn diagram - Wikipedia, the free encyclopedia]

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