SQL JOIN 完全指南：從基礎到實戰

📝 TL;DR（太長不看版）
SQL JOIN 是關聯式資料庫中組合多個資料表的關鍵技術。本文將帶你理解 INNER JOIN（交集）、LEFT JOIN（保留左表）、RIGHT JOIN（保留右表）、FULL OUTER JOIN（聯集）的差異，並透過視覺化圖表和實戰案例，讓你輕鬆掌握資料表關聯查詢的技巧。

前置知識

在開始之前，建議你先了解以下概念：

基本 SQL 語法 - 能夠撰寫簡單的 SELECT、FROM、WHERE 查詢
資料表結構 - 理解主鍵（Primary Key）和外鍵（Foreign Key）的概念
關聯式資料庫 - 了解資料表之間的關係（一對一、一對多、多對多）

什麼是 SQL JOIN？

想像你有兩個資料表：一個記錄「學生資訊」，另一個記錄「選課記錄」。如果你想知道「每位學生選了哪些課」，就需要使用 JOIN 來關聯這兩個資料表。

JOIN 就像是把兩張表格橫向拼接起來，根據共同的欄位（如學生 ID）將相關的資料組合在一起。這是關聯式資料庫最強大的功能之一！

JOIN 的視覺化圖解

SQL-JOIN-視覺化圖解

上圖展示了不同 JOIN 類型如何組合兩個資料表的資料。讓我們用更直觀的方式理解：

JOIN 類型詳解

1. INNER JOIN（內連接）- 找交集

作用： 只返回兩個資料表中同時符合條件的資料列，就像數學的「交集」。

生活比喻： 想像你有兩份名單：「已註冊的學生」和「已選課的學生」。INNER JOIN 會找出「既註冊又選課」的學生，沒選課的學生不會出現在結果中。

基本語法：

sql

SELECT 欄位列表
FROM 左表
INNER JOIN 右表 ON 左表.關聯欄位 = 右表.關聯欄位;

實際範例：

sql

-- 查詢已選課的學生資訊
SELECT 
    s.student_id,
    s.name AS student_name,
    c.course_name,
    c.credits
FROM students AS s
INNER JOIN courses AS c ON s.student_id = c.student_id;

查詢結果說明：

✅ 顯示：有選課的學生資訊
❌ 不顯示：沒有選課的學生
❌ 不顯示：沒有學生選修的課程

2. LEFT JOIN（左外連接）- 保留左表全部

作用： 返回左表的所有資料，並嘗試匹配右表的資料。如果右表沒有符合的資料，則以 NULL 填充。

生活比喻： 班級老師要統計「所有學生的選課狀況」，即使某些學生還沒選課，也要列在名單上（選課欄位顯示為空）。

基本語法：

sql

SELECT 欄位列表
FROM 左表
LEFT JOIN 右表 ON 左表.關聯欄位 = 右表.關聯欄位;

實際範例：

sql

-- 列出所有學生，顯示其選課狀況（包含未選課的學生）
SELECT 
    s.student_id,
    s.name AS student_name,
    c.course_name,
    CASE 
        WHEN c.course_name IS NULL THEN '未選課'
        ELSE '已選課'
    END AS enrollment_status
FROM students AS s
LEFT JOIN courses AS c ON s.student_id = c.student_id;

查詢結果說明：

✅ 顯示：左表（students）的所有學生
✅ 顯示：有選課的學生會匹配到課程資訊
✅ 顯示：沒選課的學生，課程欄位顯示 NULL

常見應用場景：

找出缺失資料：查詢沒有訂單的客戶

sql

SELECT c.customer_name
FROM customers c
LEFT JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id
WHERE o.order_id IS NULL;  -- 沒有訂單的客戶

統計關聯數量：計算每位學生的選課數量

sql

SELECT 
    s.name,
    COUNT(c.course_id) AS course_count
FROM students s
LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id
GROUP BY s.student_id, s.name;

3. RIGHT JOIN（右外連接）- 保留右表全部

作用： 與 LEFT JOIN 相反，返回右表的所有資料，並嘗試匹配左表。實務上較少使用，因為可以用 LEFT JOIN 替代。

基本語法：

sql

SELECT 欄位列表
FROM 左表
RIGHT JOIN 右表 ON 左表.關聯欄位 = 右表.關聯欄位;

實際範例：

sql

-- 列出所有課程，顯示選修的學生（包含無人選修的課程）
SELECT 
    c.course_name,
    s.name AS student_name
FROM students AS s
RIGHT JOIN courses AS c ON s.student_id = c.student_id;

💡 實務建議

RIGHT JOIN 和 LEFT JOIN 效果一樣，只是表格位置對調：

sql

-- 這兩個查詢結果相同
A LEFT JOIN B   -- 保留 A 的全部
B RIGHT JOIN A  -- 保留 A 的全部

建議統一使用 LEFT JOIN，程式碼更容易閱讀！

4. FULL OUTER JOIN（全外連接）- 保留所有

作用： 返回兩個表格的所有資料，無論是否有匹配。沒有匹配的部分以 NULL 填充。

基本語法：

sql

SELECT 欄位列表
FROM 左表
FULL OUTER JOIN 右表 ON 左表.關聯欄位 = 右表.關聯欄位;

實際範例：

sql

-- 列出所有學生和所有課程的完整配對狀況
SELECT 
    COALESCE(s.name, '無學生') AS student_name,
    COALESCE(c.course_name, '無課程') AS course_name
FROM students AS s
FULL OUTER JOIN courses AS c ON s.student_id = c.student_id;

⚠️ MySQL 不支援

MySQL 不支援 FULL OUTER JOIN，可以用 UNION 模擬：

sql

SELECT * FROM students s LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id
UNION
SELECT * FROM students s RIGHT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

5. CROSS JOIN（交叉連接）- 笛卡爾積

作用： 返回兩個表格的所有可能組合（笛卡爾積）。如果左表有 3 筆資料，右表有 4 筆，結果會有 3 × 4 = 12 筆。

基本語法：

sql

SELECT 欄位列表
FROM 左表
CROSS JOIN 右表;

實際應用：

sql

-- 產生所有「尺寸 × 顏色」的組合
SELECT 
    s.size,
    c.color
FROM sizes AS s
CROSS JOIN colors AS c;

JOIN 類型比較表

JOIN 類型	左表資料	右表資料	無匹配時	MySQL	PostgreSQL	使用頻率
INNER JOIN	有匹配的	有匹配的	不顯示	✅	✅	⭐⭐⭐⭐⭐
LEFT JOIN	全部	有匹配的	右表顯示 NULL	✅	✅	⭐⭐⭐⭐⭐
RIGHT JOIN	有匹配的	全部	左表顯示 NULL	✅	✅	⭐⭐
FULL OUTER	全部	全部	另一表顯示 NULL	❌	✅	⭐⭐
CROSS JOIN	全部	全部	產生所有組合	✅	✅	⭐
SELF JOIN	全部	-	表格與自己 JOIN	✅	✅	⭐⭐⭐

JOIN 選擇決策樹

🔥 實戰練習

練習資料準備

有兩個資料表，一對多關係：users（使用者） 和 user_quotas（使用者配額）

users 資料表 users 表

user_quotas 資料表 user_quotas 表

📥 下載完整測試資料檔 test.sql

練習 1：基礎 JOIN 查詢（簡單）⭐

任務： 請列出每位使用者的總配額，並且按照總配額由大到小排序。

要求：

顯示欄位：id、account、total_value（總配額）
使用 SUM() 函數計算總配額
按總配額降序排列

期望輸出：

id	account	total_value
2	user02	9
3	user03	8
4	user04	8
1	user01	7

💡 參考答案

sql

SELECT 
    u.id, 
    u.account, 
    SUM(q.value) AS total_value
FROM users u
LEFT JOIN user_quotas q ON u.id = q.user_id
GROUP BY u.id, u.account
ORDER BY total_value DESC;

程式碼說明：

使用 LEFT JOIN 確保所有使用者都被列出（即使沒有配額記錄）
SUM(q.value) 計算每位使用者的總配額
GROUP BY u.id, u.account 依使用者分組
ORDER BY total_value DESC 由大到小排序

為什麼用 LEFT JOIN 而非 INNER JOIN？

如果有使用者沒有配額記錄，INNER JOIN 會把他們排除
LEFT JOIN 能顯示所有使用者，配額總和為 0 或 NULL

練習 2：找出特定資料（簡單）⭐

任務： 找出沒有任何配額記錄的使用者。

提示：

使用 LEFT JOIN 找出沒有對應配額的使用者
利用 WHERE ... IS NULL 篩選條件

💡 參考答案

sql

SELECT 
    u.id, 
    u.account
FROM users u
LEFT JOIN user_quotas q ON u.id = q.user_id
WHERE q.user_id IS NULL;

解題技巧：

LEFT JOIN 會保留所有 users，沒有配額的使用者在 user_quotas 欄位會是 NULL
WHERE q.user_id IS NULL 篩選出右表沒有匹配的資料

練習 3：多表關聯與統計（中等）⭐⭐

任務： 假設新增一個 quota_types（配額類型）表，請完成以下複雜查詢：

sql

-- 假設有配額類型表
CREATE TABLE quota_types (
    type_id INT PRIMARY KEY,
    type_name VARCHAR(50),
    max_value INT
);

-- user_quotas 新增 type_id 欄位
ALTER TABLE user_quotas ADD COLUMN type_id INT;

要求：

列出每位使用者的「每種配額類型」的總和
顯示欄位：account、type_name、total_by_type
只顯示總配額 > 3 的記錄
按使用者和配額類型排序

💡 參考答案與解題思路

解題思路：

需要關聯三個表：users ← user_quotas ← quota_types
先做 JOIN 建立完整資料集
按使用者和配額類型分組統計
使用 HAVING 過濾總和 > 3 的資料

參考程式碼：

sql

SELECT 
    u.account,
    qt.type_name,
    SUM(uq.value) AS total_by_type
FROM users u
LEFT JOIN user_quotas uq ON u.id = uq.user_id
LEFT JOIN quota_types qt ON uq.type_id = qt.type_id
GROUP BY u.id, u.account, qt.type_id, qt.type_name
HAVING SUM(uq.value) > 3
ORDER BY u.account, qt.type_name;

進階技巧：

使用多個 LEFT JOIN 串聯三個表
GROUP BY 需包含 SELECT 中的非聚合欄位
HAVING 用於過濾聚合結果（WHERE 無法使用聚合函數）

延伸思考：

如何找出「所有配額類型總和 < 5」的使用者？
如何顯示「每位使用者最常使用的配額類型」？

練習 4：自我挑戰（困難）⭐⭐⭐

任務： 列出「配額總和高於平均值」的使用者，並顯示其超出平均值的百分比。

💡 參考答案

sql

WITH user_totals AS (
    SELECT 
        u.id,
        u.account,
        COALESCE(SUM(q.value), 0) AS total_value
    FROM users u
    LEFT JOIN user_quotas q ON u.id = q.user_id
    GROUP BY u.id, u.account
),
avg_total AS (
    SELECT AVG(total_value) AS avg_value
    FROM user_totals
)
SELECT 
    ut.account,
    ut.total_value,
    at.avg_value,
    ROUND((ut.total_value - at.avg_value) / at.avg_value * 100, 2) AS exceed_percentage
FROM user_totals ut
CROSS JOIN avg_total at
WHERE ut.total_value > at.avg_value
ORDER BY exceed_percentage DESC;

使用的進階技巧：

CTE（Common Table Expression）簡化複雜查詢
CROSS JOIN 讓每筆資料都能取得平均值
百分比計算公式：(個別值 - 平均值) / 平均值 × 100

常見問題 FAQ

Q1: INNER JOIN 和 WHERE 條件有什麼差別？

A: 雖然結果可能相同，但意義不同：

sql

-- 方法 1：使用 INNER JOIN（推薦）
SELECT * FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

-- 方法 2：使用 WHERE（舊式寫法）
SELECT * FROM students s, courses c
WHERE s.student_id = c.student_id;

建議使用 JOIN 的原因：

✅ 語意更清晰：JOIN 條件與篩選條件分離
✅ 支援 OUTER JOIN：WHERE 無法做到 LEFT/RIGHT JOIN
✅ 易於維護：複雜查詢時更容易閱讀

Q2: 什麼時候用 INNER JOIN，什麼時候用 LEFT JOIN？

A: 決策依據：

情況	使用	原因
只需要有關聯的資料	INNER JOIN	效能更好，資料更精確
需要顯示所有主表資料	LEFT JOIN	避免遺漏未關聯的資料
需要找出「沒有關聯」的資料	LEFT JOIN + IS NULL	用於檢查資料完整性
查詢訂單及其客戶（都有資料）	INNER JOIN	訂單一定有客戶
查詢客戶及其訂單（可能無單）	LEFT JOIN	有些客戶可能還沒下單

快速判斷法：

問自己：「如果右表沒有匹配資料，我還要顯示左表的資料嗎？」
→ 要 = LEFT JOIN
→ 不要 = INNER JOIN

Q3: 為什麼我的 JOIN 查詢很慢？

A: 可能原因與解決方法：

缺少索引

sql

-- 檢查關聯欄位是否有索引
SHOW INDEX FROM students;
SHOW INDEX FROM courses;

-- 為關聯欄位建立索引
CREATE INDEX idx_student_id ON courses(student_id);

笛卡爾積問題

sql

-- ❌ 忘記寫 ON 條件，產生笛卡爾積
SELECT * FROM students, courses;  -- 結果數 = students 數 × courses 數

-- ✅ 正確寫法
SELECT * FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

過多的 JOIN

sql

-- 如果需要 JOIN 超過 5 個表，考慮：
-- 1. 是否能用子查詢減少 JOIN 數量
-- 2. 是否能建立視圖（VIEW）簡化查詢
-- 3. 資料表設計是否需要調整

Q4: JOIN 多個表格的順序重要嗎？

A: 對於結果正確性不重要，但對效能有影響：

sql

-- 查詢優化器會自動調整順序，但你可以引導它
SELECT *
FROM orders o                          -- 100 萬筆
INNER JOIN customers c                 -- 10 萬筆
    ON o.customer_id = c.id
INNER JOIN products p                  -- 1 千筆
    ON o.product_id = p.id
WHERE p.category = 'Electronics';      -- 篩選後剩 100 筆

優化建議：

先 JOIN 小表或有強篩選條件的表
使用 EXPLAIN 分析查詢計劃
考慮建立覆蓋索引（Covering Index）

Q5: LEFT JOIN 後使用 WHERE 條件會失效嗎？

A: 不會失效，但要注意條件位置：

sql

-- ❌ 錯誤：WHERE 會過濾掉 NULL，變成 INNER JOIN 效果
SELECT *
FROM students s
LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id
WHERE c.course_name = 'Math';  -- 只顯示有修 Math 的學生

-- ✅ 正確：把條件放在 ON 子句
SELECT *
FROM students s
LEFT JOIN courses c 
    ON s.student_id = c.student_id 
    AND c.course_name = 'Math';  -- 顯示所有學生，Math 欄位可能為 NULL

-- ✅ 正確：要找「沒有修課的學生」
SELECT *
FROM students s
LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id
WHERE c.student_id IS NULL;  -- 用 IS NULL 檢查

關鍵差異：

ON 條件：在 JOIN 階段過濾
WHERE 條件：在 JOIN 完成後過濾

Q6: 多對多關係如何 JOIN？

A: 透過中介表（Junction Table）：

sql

-- 學生選課系統：多對多關係
-- students ← enrollments → courses

-- 查詢每位學生選修的課程
SELECT 
    s.name AS student_name,
    c.course_name,
    e.enrollment_date
FROM students s
INNER JOIN enrollments e ON s.student_id = e.student_id
INNER JOIN courses c ON e.course_id = c.course_id
ORDER BY s.name, c.course_name;

中介表設計要點：

sql

CREATE TABLE enrollments (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    student_id INT NOT NULL,
    course_id INT NOT NULL,
    enrollment_date DATE,
    grade VARCHAR(2),
    -- 複合主鍵或唯一索引
    UNIQUE KEY uk_student_course (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(id)
);

最佳實踐

✅ 推薦做法

使用表格別名

sql

-- ✅ 清晰易讀
SELECT s.name, c.course_name
FROM students AS s
INNER JOIN courses AS c ON s.student_id = c.student_id;

-- ❌ 冗長難讀
SELECT students.name, courses.course_name
FROM students
INNER JOIN courses ON students.student_id = courses.student_id;

明確指定欄位

sql

-- ✅ 只選擇需要的欄位
SELECT s.id, s.name, c.course_name
FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

-- ❌ 避免使用 SELECT *
SELECT *  -- 可能包含重複的欄位，浪費資源
FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

為關聯欄位建立索引

sql

CREATE INDEX idx_courses_student_id ON courses(student_id);
CREATE INDEX idx_orders_customer_id ON orders(customer_id);

❌ 常見錯誤

忘記寫 ON 條件

sql

-- ❌ 產生笛卡爾積
SELECT * FROM students s
INNER JOIN courses c;  -- 缺少 ON 條件

-- ✅ 正確寫法
SELECT * FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

混淆 JOIN 類型

sql

-- 需求：列出所有學生，包含未選課的
-- ❌ 錯誤：只顯示有選課的學生
SELECT * FROM students s
INNER JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

-- ✅ 正確：使用 LEFT JOIN
SELECT * FROM students s
LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;

在 ON 和 WHERE 中混淆條件

sql

-- 需求：列出所有學生，標註是否有修 Math
-- ❌ 錯誤：只顯示有修 Math 的學生
SELECT * FROM students s
LEFT JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id
WHERE c.course_name = 'Math';

-- ✅ 正確：Math 條件放在 ON
SELECT * FROM students s
LEFT JOIN courses c 
    ON s.student_id = c.student_id 
    AND c.course_name = 'Math';

📝 總結

SQL JOIN 是資料庫查詢的核心技能，讓我們回顧關鍵重點：

INNER JOIN - 只取交集，效能最好，適合需要完整資料的場景
LEFT JOIN - 保留左表全部，最常用，適合「主表 + 補充資料」的查詢
RIGHT JOIN - 保留右表全部，較少使用，可用 LEFT JOIN 替代
FULL OUTER JOIN - 保留所有資料，用於資料整合分析
索引是關鍵 - 為關聯欄位建立索引能大幅提升效能
注意條件位置 - ON 和 WHERE 的差異會影響 LEFT JOIN 結果

Contributors

lucashsu95

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SQL JOIN 完全指南：從基礎到實戰

前置知識

什麼是 SQL JOIN？

JOIN 的視覺化圖解

JOIN 類型詳解

1. INNER JOIN（內連接）- 找交集

2. LEFT JOIN（左外連接）- 保留左表全部

3. RIGHT JOIN（右外連接）- 保留右表全部

4. FULL OUTER JOIN（全外連接）- 保留所有

5. CROSS JOIN（交叉連接）- 笛卡爾積

JOIN 類型比較表

JOIN 選擇決策樹

🔥 實戰練習

練習資料準備

練習 1：基礎 JOIN 查詢（簡單）⭐

練習 2：找出特定資料（簡單）⭐

練習 3：多表關聯與統計（中等）⭐⭐

練習 4：自我挑戰（困難）⭐⭐⭐

常見問題 FAQ

Q1: INNER JOIN 和 WHERE 條件有什麼差別？

Q2: 什麼時候用 INNER JOIN，什麼時候用 LEFT JOIN？

Q3: 為什麼我的 JOIN 查詢很慢？

Q4: JOIN 多個表格的順序重要嗎？

Q5: LEFT JOIN 後使用 WHERE 條件會失效嗎？

Q6: 多對多關係如何 JOIN？

最佳實踐

✅ 推薦做法

❌ 常見錯誤

延伸閱讀

推薦資源

📝 總結

Contributors

Changelog

Add - init eslint prettier ## update - seo

SQL JOIN 完全指南：從基礎到實戰 ​

前置知識 ​

什麼是 SQL JOIN？ ​

JOIN 的視覺化圖解 ​

JOIN 類型詳解 ​

1. INNER JOIN（內連接）- 找交集 ​

2. LEFT JOIN（左外連接）- 保留左表全部 ​

3. RIGHT JOIN（右外連接）- 保留右表全部 ​

4. FULL OUTER JOIN（全外連接）- 保留所有 ​

5. CROSS JOIN（交叉連接）- 笛卡爾積 ​

JOIN 類型比較表 ​

JOIN 選擇決策樹 ​

🔥 實戰練習 ​

練習資料準備 ​

練習 1：基礎 JOIN 查詢（簡單）⭐ ​

練習 2：找出特定資料（簡單）⭐ ​

練習 3：多表關聯與統計（中等）⭐⭐ ​

練習 4：自我挑戰（困難）⭐⭐⭐ ​

常見問題 FAQ ​

Q1: INNER JOIN 和 WHERE 條件有什麼差別？ ​

Q2: 什麼時候用 INNER JOIN，什麼時候用 LEFT JOIN？ ​

Q3: 為什麼我的 JOIN 查詢很慢？ ​

Q4: JOIN 多個表格的順序重要嗎？ ​

Q5: LEFT JOIN 後使用 WHERE 條件會失效嗎？ ​

Q6: 多對多關係如何 JOIN？ ​

最佳實踐 ​

✅ 推薦做法 ​

❌ 常見錯誤 ​

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1. INNER JOIN（內連接）- 找交集

2. LEFT JOIN（左外連接）- 保留左表全部

3. RIGHT JOIN（右外連接）- 保留右表全部

4. FULL OUTER JOIN（全外連接）- 保留所有

5. CROSS JOIN（交叉連接）- 笛卡爾積

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練習 3：多表關聯與統計（中等）⭐⭐

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常見問題 FAQ

Q1: INNER JOIN 和 WHERE 條件有什麼差別？

Q2: 什麼時候用 INNER JOIN，什麼時候用 LEFT JOIN？

Q3: 為什麼我的 JOIN 查詢很慢？

Q4: JOIN 多個表格的順序重要嗎？

Q5: LEFT JOIN 後使用 WHERE 條件會失效嗎？

Q6: 多對多關係如何 JOIN？

最佳實踐

✅ 推薦做法

❌ 常見錯誤

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