MySQL多表查询详解：内连接、外连接、自连接通通搞懂【MySQL系列】
本文将全面深入讲解 MySQL 多表查询的核心内容，包括 INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、FULL OUTER JOIN（模拟实现）、自连接、UNION 等，通过大量示例与实战分析，帮助你全面掌握表与表之间的联动查询技巧。
一、前置基础：为什么需要多表查询？
1.1 多表数据结构的必要性
在数据库设计中，为了避免数据冗余和提升可维护性，通常会采用 三范式设计。这会将重复出现的数据抽离成独立的表，比如：
- 员工信息在
employees表中； - 部门信息在
departments表中； - 工资记录在
salaries表中。
这就意味着我们在查询“员工所属部门名”、“员工工资情况”时必须进行多表关联。
1.2 多表查询的场景
- 获取员工及其所属部门名称
- 查询订单及对应的客户信息
- 汇总不同表中的业务指标
- 构建分页列表时拉取扩展字段
二、INNER JOIN：内连接查询
2.1 基本语法
SELECT A.*, B.*
FROM tableA A
INNER JOIN tableB B
ON A.common_field = B.common_field;
关键点：
- 只返回“两个表中都存在匹配关系”的记录。
2.2 示例：查询员工及其部门名称
SELECT e.employee_id, e.first_name, d.department_name
FROM employees e
INNER JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;
2.3 多表内连接
SELECT e.employee_id, e.first_name, d.department_name, j.job_title
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id
JOIN jobs j ON e.job_id = j.job_id;
三、LEFT JOIN：左外连接
3.1 基本语法
SELECT A.*, B.*
FROM tableA A
LEFT JOIN tableB B
ON A.common_field = B.common_field;
关键点：
- 返回左表全部记录；
- 若右表无匹配，则字段为
NULL。
3.2 示例：查询所有员工及其部门（包括未分配的）
SELECT e.employee_id, e.first_name, d.department_name
FROM employees e
LEFT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;
四、RIGHT JOIN：右外连接
4.1 基本语法
SELECT A.*, B.*
FROM tableA A
RIGHT JOIN tableB B
ON A.common_field = B.common_field;
关键点：
- 返回右表全部记录；
- 若左表无匹配，则字段为
NULL。
4.2 示例：列出所有部门及对应员工（包括空部门）
SELECT e.employee_id, d.department_name
FROM employees e
RIGHT JOIN departments d
ON e.department_id = d.department_id;
五、FULL OUTER JOIN：全外连接（MySQL 模拟）
MySQL 原生不支持 FULL OUTER JOIN，但我们可以通过 UNION 手动模拟。
5.1 模拟实现
SELECT e.employee_id, d.department_name
FROM employees e
LEFT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id
UNION
SELECT e.employee_id, d.department_name
FROM employees e
RIGHT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;
5.2 使用场景
适用于需要显示所有员工和所有部门，即便他们之间没有关系。
六、自连接（Self Join）
自连接是将同一张表看作两张表来使用，通常用于有层级结构的数据。
6.1 典型应用：员工与上级的关系
SELECT e.employee_id, e.first_name, m.first_name AS manager_name
FROM employees e
LEFT JOIN employees m
ON e.manager_id = m.employee_id;
e表示普通员工；m表示其上级经理。
6.2 层级结构拓展：部门树结构查询
SELECT a.department_name AS child, b.department_name AS parent
FROM departments a
LEFT JOIN departments b
ON a.parent_id = b.department_id;
七、UNION 与 UNION ALL：多结果合并
当多个查询结果具有相同字段结构，可以用 UNION 或 UNION ALL 合并。
7.1 UNION
SELECT employee_id FROM employees WHERE department_id = 10
UNION
SELECT employee_id FROM employees WHERE department_id = 20;
特点：自动去重
7.2 UNION ALL
SELECT employee_id FROM employees WHERE department_id = 10
UNION ALL
SELECT employee_id FROM employees WHERE department_id = 20;
特点：不去重，性能更优
八、别名、过滤、排序与分页在多表查询中的运用
8.1 使用表别名提升可读性
SELECT e.first_name, d.department_name
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;
8.2 多表查询中的过滤（WHERE）
SELECT e.first_name, d.department_name
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id
WHERE d.location_id = 1000;
8.3 排序与分页
SELECT e.employee_id, e.first_name, d.department_name
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id
ORDER BY e.hire_date DESC
LIMIT 10 OFFSET 20;
九、实战案例：解决真实业务问题
9.1 案例1：列出每个部门的最新入职员工
SELECT e.*
FROM employees e
JOIN (
SELECT department_id, MAX(hire_date) AS latest_hire
FROM employees
GROUP BY department_id
) t
ON e.department_id = t.department_id AND e.hire_date = t.latest_hire;
9.2 案例2：查询没有员工的部门（左连接 + NULL 过滤）
SELECT d.department_id, d.department_name
FROM departments d
LEFT JOIN employees e
ON d.department_id = e.department_id
WHERE e.employee_id IS NULL;
9.3 案例3：不同表中相同字段对比（UNION）
SELECT name, 'customer' AS source FROM customers
UNION
SELECT name, 'supplier' AS source FROM suppliers;
十、优化建议与注意事项
| 技巧 | 建议或说明 |
|---|---|
使用 EXPLAIN 分析查询计划 |
查看 JOIN 顺序、索引使用情况 |
| 建立适当索引 | 特别是在 JOIN 条件字段、过滤字段、排序字段上 |
尽量避免 JOIN N 多表 |
超过 5 表连接需评估性能与复杂度 |
使用 LIMIT 分页时避免全表扫描 |
可用延迟关联或游标分页方式加速 |
避免 SELECT * |
精准列出所需字段，提高性能 |
使用 UNION ALL 替代 UNION |
如果业务不要求去重，UNION ALL 性能更好 |
十一、总结：掌握 JOIN，关系型数据库的灵魂
INNER JOIN：找出两个表中匹配的部分；LEFT JOIN/RIGHT JOIN：包含一边全部记录；自连接：处理树状结构或自身关系；UNION/UNION ALL：合并多个结果集；- 多表查询是构建报表、后台管理、业务接口的基础能力；
- 掌握它，意味着你可以从零构建数据查询引擎的核心逻辑！
本项目适用于后台管理系统、电商用户中心、SaaS 用户模块等场景，特别适合开发者进行实战演练与面试准备。
一、项目背景与需求概述
我们将构建一个基础版的用户管理系统，具备以下业务功能：
- 用户注册与登录
- 用户角色与权限分配
- 日志记录与用户状态追踪
- 多条件用户查询与分页
涉及的核心业务对象包括：用户、角色、权限、日志等。
二、数据库建模与表结构设计
2.1 实体关系图（ER图）简要说明
- 一位用户可以拥有多个角色（多对多）
- 一个角色可以拥有多个权限（多对多）
- 用户与登录日志是一对多关系
2.2 用户表（users）
CREATE TABLE users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
password VARCHAR(100) NOT NULL,
email VARCHAR(100),
status TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '0:禁用, 1:启用',
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
2.3 角色表（roles）
CREATE TABLE roles (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
description VARCHAR(255)
);
2.4 权限表（permissions）
CREATE TABLE permissions (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
code VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE COMMENT '用于权限标识，如 user:view'
);
2.5 用户-角色关联表（user_role）
CREATE TABLE user_role (
user_id INT,
role_id INT,
PRIMARY KEY (user_id, role_id),
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id),
FOREIGN KEY (role_id) REFERENCES roles(id)
);
2.6 角色-权限关联表（role_permission）
CREATE TABLE role_permission (
role_id INT,
permission_id INT,
PRIMARY KEY (role_id, permission_id),
FOREIGN KEY (role_id) REFERENCES roles(id),
FOREIGN KEY (permission_id) REFERENCES permissions(id)
);
2.7 登录日志表（login_logs）
CREATE TABLE login_logs (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
user_id INT,
ip_address VARCHAR(45),
login_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);
三、数据初始化脚本
3.1 插入初始角色与权限
INSERT INTO roles(name, description) VALUES ('admin', '系统管理员'), ('user', '普通用户');
INSERT INTO permissions(name, code) VALUES
('查看用户', 'user:view'),
('新增用户', 'user:create'),
('删除用户', 'user:delete');
-- 分配权限给角色
INSERT INTO role_permission(role_id, permission_id) VALUES
(1, 1), (1, 2), (1, 3), -- admin 拥有全部权限
(2, 1); -- user 仅能查看用户
3.2 插入测试用户
INSERT INTO users(username, password, email) VALUES
('alice', 'hashed_pwd1', '[email protected]'),
('bob', 'hashed_pwd2', '[email protected]');
-- 分配角色
INSERT INTO user_role(user_id, role_id) VALUES
(1, 1), -- alice 为管理员
(2, 2); -- bob 为普通用户
四、典型查询场景实现
4.1 查询所有启用用户及其角色
SELECT u.id, u.username, r.name AS role
FROM users u
JOIN user_role ur ON u.id = ur.user_id
JOIN roles r ON ur.role_id = r.id
WHERE u.status = 1;
4.2 查询某用户拥有的所有权限
SELECT p.name, p.code
FROM users u
JOIN user_role ur ON u.id = ur.user_id
JOIN role_permission rp ON ur.role_id = rp.role_id
JOIN permissions p ON rp.permission_id = p.id
WHERE u.username = 'alice';
4.3 查询最近7天登录日志
SELECT u.username, l.ip_address, l.login_time
FROM login_logs l
JOIN users u ON l.user_id = u.id
WHERE l.login_time >= NOW() - INTERVAL 7 DAY
ORDER BY l.login_time DESC;
4.4 用户分页查询（带关键字搜索）
SELECT *
FROM users
WHERE username LIKE '%bob%'
ORDER BY created_at DESC
LIMIT 0, 10;
五、事务控制与一致性保障
在角色授权或用户注册等业务流程中，可以使用事务来确保数据完整性。
5.1 注册用户 + 分配默认角色（事务）
START TRANSACTION;
INSERT INTO users(username, password, email) VALUES('charlie', 'hashed_pwd3', '[email protected]');
SET @uid = LAST_INSERT_ID();
INSERT INTO user_role(user_id, role_id) VALUES(@uid, 2); -- 默认赋普通角色
COMMIT;
5.2 授权失败时回滚
START TRANSACTION;
-- 假设某权限不存在导致失败
INSERT INTO role_permission(role_id, permission_id) VALUES(1, 999);
-- 失败时回滚
ROLLBACK;
六、索引优化与执行分析
6.1 建议加索引字段
users.username：用于登录验证、搜索login_logs.user_id：日志查询user_role.user_id/role_permission.role_id：JOIN 优化
CREATE INDEX idx_username ON users(username);
CREATE INDEX idx_user_log ON login_logs(user_id);
6.2 执行计划分析
EXPLAIN SELECT u.username, r.name FROM users u JOIN user_role ur ON u.id = ur.user_id JOIN roles r ON ur.role_id = r.id;
可查看索引是否使用、JOIN 类型、Rows 扫描数量等。
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