Что такое join в SQL и как с ним работать

SQL — Simple Query Language, то есть «простой язык запросов». Его создали, чтобы работать с реляционными базами данных. В таких базах данные представлены в виде таблиц. Зависимости между несколькими таблицами задают с помощью связующих — реляционных столбцов. 

Когда запрашиваем данные из одной таблицы, работа со связующими столбцами не нужна. Но если нужно агрегировать данные из нескольких, стоит описать правила: как будут связаны строки на основе значений связующих столбцов. Тогда на помощь и приходит оператор join.

Что такое оператор join в SQL

Join — оператор, который используют, чтобы объединять строки из двух или более таблиц на основе связующего столбца между ними. Такой столбец еще называют ключом.

Предположим, что у нас есть таблица заказов — Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

И таблица клиентов — Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Столбец CustomerID в таблице заказов соотносится со столбцом CustomerID в таблице клиентов. То есть он — связующий двух таблиц. Чтобы узнать, когда, какой клиент и какой заказ оформил, составьте запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат запроса будет выглядеть так:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021

Общий синтаксис оператора join:

JOIN <Название таблицы для присоединения> ON <Условие присоединения на основе связующих столбцов>

Соединять можно и больше двух таблиц: к запросу добавьте еще один оператор join. Например, в дополнение к предыдущим двум таблицам у нас есть таблица продавцов — Managers:

OrderID	ManagerName	ContactDate
304101	Артём Лапин	05-05-2021
304102	Егор Орлов	15-06-2021
304103	Евгений Соколов	20-07-2021

Таблица продавцов связана с таблицей заказов столбцом OrderID. Чтобы в дополнение к предыдущему запросу узнать, какой продавец обслуживал заказ, составьте следующий запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate, Managers.ManagerName 
FROM Orders 
JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID 
JOIN Managers 
ON Orders.OrderId=Managers.OrderId

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate	ManagerName
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021	Артём Лапин
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021	Евгений Соколов

Внутреннее соединение INNER JOIN

Если использовать оператор INNER JOIN, в результат запроса попадут только те записи, для которых выполняется условие объединения. Еще одно условие — записи должны быть в обеих таблицах. В финальный результат из примера выше не попали записи с CustomerID=23 и OrderID=304102: для них нет соответствия в таблицах.

Общий синтаксис запроса INNER JOIN:

SELECT column_name(s)
FROM table1
INNER JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Слово INNER в запросе можно опускать, тогда общий синтаксис запроса будет выглядеть так:

SELECT column_name(s)
FROM table1
INNER JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Внешние соединения OUTER JOIN

Если использовать внешнее соединение, то в результат запроса попадут не только записи с совпадениями в обеих таблицах, но и записи одной из таблиц целиком. Этим внешнее соединение отличается от внутреннего. 

Указание таблицы, из которой нужно выбрать все записи без фильтрации, называется направлением соединения.

LEFT OUTER JOIN / LEFT JOIN

В финальный результат такого соединения попадут все записи из левой, первой таблицы. Даже если не будет ни одного совпадения с правой. И записи из второй таблицы, для которых выполняется условие объединения.

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
LEFT JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
LEFT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304102	null	20-06-2021
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021

RIGHT OUTER JOIN / RIGHT JOIN

В финальный результат этого соединения попадут все записи из правой, второй таблицы. Даже если не будет ни одного совпадения с левой. И записи из первой таблицы, для которых выполняется условие объединения.

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
RIGHT JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
RIGHT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
null	Рога и копыта	null
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021

FULL OUTER JOIN / FULL JOIN

В финальный результат такого соединения попадут все записи из обеих таблиц. Независимо от того, выполняется условие объединения или нет.

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
FULL JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
FULL JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304102	null	20-06-2021
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021
null	Рога и копыта	null

Перекрестное соединение CROSS JOIN

Этот оператор отличается от предыдущих операторов соединения: ему не нужно задавать условие объединения (ON table1.column_name = table2.column_name). Записи в таблице с результатами — это результат объединения каждой записи из левой таблицы с записями из правой. Такое действие называют декартовым произведением. 

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
CROSS JOIN table2;

Пример:

Таблица Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
CROSS JOIN Customers;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304101	Рога и копыта	10-05-2021
304101	Редиска Менеджмент	10-05-2021
304102	Балалайка Сервис	20-06-2021
304102	Рога и копыта	20-06-2021
304102	Редиска Менеджмент	20-06-2021
304103	Балалайка Сервис	25-07-2021
304103	Рога и копыта	25-07-2021
304103	Редиска Менеджмент	25-07-2021

Соединение SELF JOIN

Его используют, когда в запросе нужно соединить несколько записей из одной и той же таблицы. 

В SQL нет отдельного оператора, чтобы описать SELF JOIN соединения. Поэтому, чтобы описать соединения данных из одной и той же таблицы, воспользуйтесь операторами JOIN или WHERE. 

Учтите, что в одном запросе нельзя дважды использовать имя одной и той же таблицы: иначе запрос вернет ошибку. Поэтому, чтобы выполнить соединение таблицы SQL с самой собой, в запросе ей присваивают два разных временных имени — алиаса.

Синтаксис соединения SELF JOIN при использовании оператора JOIN:

SELECT column_name(s)
FROM table1 a1
JOIN table1 a2
ON a1.column_name = a2.column_name;

Оператор JOIN может быть любым: используйте LEFT JOIN, RIGHT JOIN. Результат будет таким же, как когда объединяли две разные таблицы.

Синтаксис соединения SELF JOIN при использовании оператора WHERE:

SELECT column_name(s)
FROM table1 a1, table1 a2
WHERE a1.common_col_name = a2.common_col_name;

Пример:

Талица Students:

StudentID	Name	CourseID	Duration
1	Артём	1	3
2	Пётр	2	4
1	Артём	2	4
3	Борис	3	2
2	Ирина	3	5

Запрос с оператором WHERE:

SELECT  s1.StudentID, s1.Name
FROM Students AS s1, Students s2
WHERE s1.StudentID = s2.StudentID
AND s1.CourseID <> s2.CourseID;

Результат:

StudentID	Name
1	Артём
2	Ирина
1	Артём
2	Пётр

Запрос с оператором JOIN:

SELECT  s1.StudentID, s1.Name
FROM Students s1
JOIN Students s2
ON s1.StudentID = s2.StudentID
AND s1.CourseID <> s2.CourseID
GROUP BY StudentID;

Результат:

StudentID	Name
1	Артём
2	Ирина

Главное о join в SQL

• В SQL используют операторы соединения join, чтобы объединять данные из нескольких таблиц. Когда результат должен содержать только данные двух таблиц с общим ключом, применяют INNER JOIN или просто JOIN.
• Если нужен полный список записей одной из таблиц, объединенных с данными из другой, используют операторы LEFT и RIGHT JOIN.
• Если результат должен содержать полный список записей обеих таблиц, где некоторые записи объединены, применяют оператор FULL JOIN.
• Если нужно декартово произведение двух таблиц, используют оператор CROSS JOIN. Хотите соединить данные из одной и той же таблицы между собой — нужен SELF JOIN.

Научитесь писать SQL-запросы на курсе «Аналитик данных» Skypro. Изучите агрегатные функции, подзапросы и WITH, JOIN, оконные функции и многое другое, а еще — решите бизнес-задачу с помощью SQL. 

Еще в программе: базовые формулы Excel, работа в Power Pivot и Power Query, Python для анализа данных. Справитесь и без опыта в IT: учим с азов, ведем до диплома и помогаем найти работу.