JOIN连接分为内连接和外连接，而外连接又分为左外连接，右外连接，全外连接。

所有的JOIN查询，只要理解了下面的图，一切就OK了！

image.png

1 .

JOIN用于多张表的关联查询，如SELECT子句(SELECT A.a,A.b,B.a,B.d)中既有表A的字段，同时还有B表的字段，此时使用单独使用FROM A或FROM B已经解决不了问题了，使用JOIN来关联表A和表B即可解决问题，即FROM A,B或A JOIN B，这种方式得到的结果其实是表A与表B的笛卡尔积，即如果A是M1行，N1列的表，B是M2行，N2列的表，A JOIN B的结果是(M1*M2)行，(N1+N2)列的结果集。JOIN可以是等值连接（A JOIN B ON (A.a=B.c)），也可以是非等值连接（即大于，小于等，如A JOIN B ON（A.a > B.c）），也可以不使用任何条件JOIN，即笛卡尔积，但是非等值连接和笛卡尔积实际意义不大，特别是还存在性能问题。

测试表：

create table tbl_course(
    course_id bigint not null primary key,
    course_name varchar(12) not null
);

create table tbl_student(
    stu_id bigint not null,
    stu_name varchar(12),
    constraint pk_tbl_student_stu_id primary key(stu_id)
);

create table tbl_student_course(
    stu_id bigint not null,
    course_id bigint not null,
    constraint pk_tbl_student_course_stu_id_course_id primary key(stu_id,course_id),
    constraint fk_tbl_student_course_stu_id foreign key(stu_id) references tbl_student(stu_id) ,
    constraint fk_tbl_student_course_course_id foreign key(course_id) references tbl_course(course_id)
);


 insert into tbl_course values(1,'高等数学'),(2,'大学英语'),(3,'大学物理'),(4,'电影欣赏');

insert into tbl_student values(1,'张三'),(2,'李四'),(3,'王五'),(4,'麻子');

insert into tbl_student_course values (1,2),(1,4),(2,4),(3,4);

2 . 内连接

INNER JOIN，其中INNER可以省略。

INNER JOIN，其中INNER可以省略。

语法：

A INNER JOIN B ON （A.a = B.b）

如果ON条件中两张表的字段名称相同，还可以简单一点

A INNER JOIN B USING（a = b）

内连接的结果如下图中红色部分

image.png

 select * from tbl_student_course join tbl_student using(stu_id) join tbl_course using(course_id);

 course_id | stu_id | stu_name | course_name 
-----------+--------+----------+-------------
|      1 | 张三     | 大学英语
|      1 | 张三     | 电影欣赏
|      2 | 李四     | 电影欣赏
|      3 | 王五     | 电影欣赏
(4 rows)

3 .左外连接

左外连接其实是一个内连接然后加上左表独有的数据行，结果集中右表的字段自动补充NULL。

LEFT OUTTER JOIN ，其中OUTTER可以省略。

语法：

A LEFT JOIN B ON （A.a=B.b）

A LEFT JOIN B USING(a)

左外连接的结果如下图红色部分

image.png

示例：查询所有学生的选课信息，包括没选课的学生

 select * from tbl_student left join tbl_student_course using(stu_id) left join tbl_course using(course_id);
 course_id | stu_id | stu_name | course_name 
-----------+--------+----------+-------------
|      1 | 张三     | 大学英语
|      1 | 张三     | 电影欣赏
|      2 | 李四     | 电影欣赏
|      3 | 王五     | 电影欣赏
      NULL |      4 | 麻子     | NULL
(5 rows)

4.右外连接

右外连接其实是一个内连接然后加上右表独有的数据行，结果集中左表的字段自动补充NULL。

RIGHT OUTTER JOIN ，其中OUTTER可以省略。

语法：

A RIGHT JOIN B ON （A.a=B.b）

A RIGHT JOIN B USING(a)

右外连接的结果如下图红色部分

image.png

示例：查询所有课程被选情况

 select * from tbl_student right join tbl_student_course using(stu_id) right join tbl_course using(course_id);
 course_id | stu_id | stu_name | course_name 
-----------+--------+----------+-------------
|      1 | 张三     | 大学英语
|      1 | 张三     | 电影欣赏
|      2 | 李四     | 电影欣赏
|      3 | 王五     | 电影欣赏
|   NULL | NULL     | 大学物理
|   NULL | NULL     | 高等数学
(6 rows)

5 . 全外连接

全外连接其实是一个内连接然后加上左表和右表独有的数据行，左表独有的数据行右表的字段补充NULL，右表独有的数据行左表字段补充NULL。

FULL OUTTER JOIN，其中OUTTER可以省略。

语法：

A FULL OUTTER JOIN B ON (A.a = B.b)

A FULL OUTTER JOIN B USING(a)

全外连接的结果如下图红色部分

image.png

示例：查询所有学生和课程的选课信息

 select * from tbl_student full join tbl_student_course using(stu_id) full join tbl_course using(course_id);
 course_id | stu_id | stu_name | course_name 
-----------+--------+----------+-------------
|      1 | 张三     | 大学英语
|      1 | 张三     | 电影欣赏
|      2 | 李四     | 电影欣赏
|      3 | 王五     | 电影欣赏
      NULL |      4 | 麻子     | NULL
|   NULL | NULL     | 大学物理
|   NULL | NULL     | 高等数学
(7 rows)

查询只在左表存在的数据

image.png

示例：查询没有选课的学生

test=# select * from tbl_student left join tbl_student_course using(stu_id) where tbl_student_course.stu_id is null;
 stu_id | stu_name | course_id 
--------+----------+-----------
      4 | 麻子     |      NULL
(1 row)

NOT IN存在很大的性能瓶颈，除NOT EXISTS外，也可以使用这种查询方式作为替代方案。

查询只在右表中存在的数据

image.png

示例：查询没有被选的课程

select * from tbl_student_course right join tbl_course using(course_id) where tbl_student_course.course_id is null;
 course_id | stu_id | course_name 
-----------+--------+-------------
|   NULL | 高等数学
|   NULL | 大学物理
(2 rows)

查询只在左表或只在右表存在的数据

image.png

示例：查询没有选课的学生和没有被选的课程

test=# select * from tbl_student full join tbl_student_course using(stu_id) full join tbl_course using(course_id) 
where tbl_student.stu_id is null or tbl_course.course_id is null;

 course_id | stu_id | stu_name | course_name 
-----------+--------+----------+-------------
      NULL |      4 | 麻子     | NULL
|   NULL | NULL     | 大学物理
|   NULL | NULL     | 高等数学
(3 rows)

参考：
https://www.codeproject.com/Articles/33052/Visual-Representation-of-SQL-Joins
https://www.cnblogs.com/alianbog/p/5618349.html