OUTER JOIN и CROSS JOIN

OUTER JOIN или внешнее соединение позволяет возвратить все строки одной или двух таблиц, которые участвуют в соединении.

Outer Join имеет следующий формальный синтаксис:

SELECT столбцы
FROM таблица1
	{LEFT|RIGHT|FULL} [OUTER] JOIN таблица2 ON условие1
	[{LEFT|RIGHT|FULL} [OUTER] JOIN таблица3 ON условие2]...

Перед оператором JOIN указывается одно из ключевых слов LEFT, RIGHT или FULL, которые определяют тип соединения:

• LEFT: выборка будет содержать все строки из первой или левой таблицы

• RIGHT: выборка будет содержать все строки из второй или правой таблицы

• FULL: выборка будет содержать все строки из обеих таблиц

Перед оператором JOIN может указываться ключевое слово OUTER, но его применение необязательно. После JOIN указывается присоединяемая таблица, а затем идет условие соединения после оператора ON.

К примеру, возьмем следующие таблицы:

CREATE TABLE Products
(
    Id SERIAL PRIMARY KEY,
    ProductName VARCHAR(30) NOT NULL,
    Company VARCHAR(20) NOT NULL,
    ProductCount INTEGER DEFAULT 0,
    Price NUMERIC NOT NULL
);
CREATE TABLE Customers
(
    Id SERIAL PRIMARY KEY,
    FirstName VARCHAR(30) NOT NULL
);
CREATE TABLE Orders
(
    Id SERIAL PRIMARY KEY,
    ProductId INTEGER NOT NULL REFERENCES Products(Id) ON DELETE CASCADE,
    CustomerId INTEGER NOT NULL REFERENCES Customers(Id) ON DELETE CASCADE,
    CreatedAt DATE NOT NULL,
    ProductCount INTEGER DEFAULT 1,
    Price NUMERIC NOT NULL
);

И соединим таблицы Orders и Customers:

SELECT FirstName, CreatedAt, ProductCount, Price, ProductId 
FROM Orders LEFT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerId = Customers.Id;

Таблица Orders является первой или левой таблицей, а таблица Customers - правой таблицей. Поэтому, так как здесь используется выборка по левой таблице, то вначале будут выбираться все строки из Orders, а затем к ним по условию Orders.CustomerId = Customers.Id будут добавляться связанные строки из Customers.

По вышеприведенному результату может показаться, что левостороннее соединение аналогично INNER Join, но это не так. Inner Join объединяет строки из дух таблиц при соответствии условию. Если одна из таблиц содержит строки, которые не соответствуют этому условию, то данные строки не включаются в выходную выборку. Left Join выбирает все строки первой таблицы и затем присоединяет к ним строки правой таблицы. К примеру, возьмем таблицу Customers и добавим к покупателям информацию об их заказах:

-- INNER JOIN
SELECT FirstName, CreatedAt, ProductCount, Price 
FROM Customers JOIN Orders 
ON Orders.CustomerId = Customers.Id;

--LEFT JOIN
SELECT FirstName, CreatedAt, ProductCount, Price 
FROM Customers LEFT JOIN Orders 
ON Orders.CustomerId = Customers.Id;

Изменим в примере выше тип соединения на правостороннее:

SELECT FirstName, CreatedAt, ProductCount, Price, ProductId 
FROM Orders RIGHT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerId = Customers.Id;

Теперь будут выбираться все строки из Customers, а к ним уже будет присоединяться связанные по условию строки из таблицы Orders:

Поскольку один из покупателей из таблицы Customers не имеет связанных заказов из Orders, то соответствующие столбцы, которые берутся из Orders, будут иметь значение NULL.

Полное соединение (FULL JOIN) объединяет обе таблицы:

SELECT FirstName, CreatedAt, ProductCount, Price, ProductId 
FROM Orders FULL JOIN Customers 
ON Orders.CustomerId = Customers.Id;

Используем левостороннее соединение для добавления к заказам информации о пользователях и товарах:

SELECT Customers.FirstName, Orders.CreatedAt, 
       Products.ProductName, Products.Company
FROM Orders 
LEFT JOIN Customers ON Orders.CustomerId = Customers.Id
LEFT JOIN Products ON Orders.ProductId = Products.Id;

И также можно применять более комплексные условия с фильтрацией и сортировкой. Например, выберем все заказы с информацией о клиентах и товарах по тем товарам, у которых цена больше 55000, и отсортируем по дате заказа:

SELECT Customers.FirstName, Orders.CreatedAt, 
       Products.ProductName, Products.Company
FROM Orders 
LEFT JOIN Customers ON Orders.CustomerId = Customers.Id
LEFT JOIN Products ON Orders.ProductId = Products.Id
WHERE Products.Price > 55000
ORDER BY Orders.CreatedAt;

Или выберем всех пользователей из Customers, у которых нет заказов в таблице Orders:

SELECT FirstName FROM Customers
LEFT JOIN Orders ON Customers.Id = Orders.CustomerId
WHERE Orders.CustomerId IS NULL;

Также можно комбинировать Inner Join и Outer Join:

SELECT Customers.FirstName, Orders.CreatedAt, 
       Products.ProductName, Products.Company
FROM Orders 
JOIN Products ON Orders.ProductId = Products.Id AND Products.Price > 45000
LEFT JOIN Customers ON Orders.CustomerId = Customers.Id
ORDER BY Orders.CreatedAt;

Вначале по условию к таблице Orders через Inner Join присоединяется связанная информация из Products, затем через Outer Join добавляется информация из таблицы Customers.

Cross Join

Cross Join или перекрестное соединение создает набор строк, где каждая строка из одной таблицы соединяется с каждой строкой из второй таблицы. Например, соединим таблицу заказов Orders и таблицу покупателей Customers:

SELECT * FROM Orders CROSS JOIN Customers;

Если в таблице Orders 3 строки, а в таблице Customers то же три строки, то в результате перекрестного соединения создается 3 * 3 = 9 строк вне зависимости, связаны ли данные строки или нет.

При неявном перекрестном соединении можно опустить оператор CROSS JOIN и просто перечислить все получаемые таблицы:

SELECT * FROM Orders, Customers;