7-1 表的加减法：深入探索SQL中的数据操作艺术

在数据库的世界里，表（Table）是最基本的数据存储单元，它如同一张二维的表格，行代表记录（Record），列代表字段（Field）。而当我们谈论“表的加减法”时，实际上是在比喻SQL（Structured Query Language）中用于操作表内数据的几种基本而强大的命令：UNION、UNION ALL（可视为“加法”的某种形式，因为它们用于合并结果集）、EXCEPT/MINUS（取决于数据库系统，可视为“减法”）、以及INTERSECT（虽然不直接对应加减，但属于集合操作的重要一环，常用于找出两个查询结果的交集）。本章节将详细探讨这些操作，帮助读者理解如何在SQL中灵活运用这些工具来处理数据。

7.1.1 表的“加法”：UNION 与 UNION ALL

在SQL中，UNION和UNION ALL操作符用于合并两个或多个SELECT语句的结果集，并去除重复的行（UNION）或保留所有重复行（UNION ALL）。这种操作类似于数学中的加法，将多个数据集合并为一个更大的数据集。

UNION

UNION要求每个SELECT语句必须拥有相同数量的列，且对应列的数据类型必须兼容。使用UNION时，SQL会自动对结果进行去重处理，这意味着如果两个结果集中有完全相同的行（所有列的值都相同），则这些行在最终结果中只会出现一次。

示例：

假设我们有两个表，employees_east和employees_west，分别存储了东部和西部地区的员工信息，每个表都有employee_id、name和department字段。

SELECT employee_id, name, department
FROM employees_east
UNION
SELECT employee_id, name, department
FROM employees_west;

这条查询将返回东部和西部所有员工的列表，但不包含任何重复的员工记录。

UNION ALL

与UNION不同，UNION ALL不会去除重复的行。这意味着如果两个结果集中有相同的行，这些行在最终结果中都会被保留。UNION ALL在性能上通常优于UNION，因为它不需要进行去重操作，但在某些情况下（如需要确保结果集中没有重复行时）则不适合使用。

示例：

SELECT employee_id, name, department
FROM employees_east
UNION ALL
SELECT employee_id, name, department
FROM employees_west;

这条查询将返回东部和西部所有员工的列表，包括任何可能的重复员工记录。

7.1.2 表的“减法”：EXCEPT/MINUS

在SQL中，实现表的“减法”操作通常依赖于EXCEPT（在SQL标准中）或MINUS（在某些数据库如Oracle中）。这些操作符用于从一个查询结果中减去另一个查询结果中的行，前提是这些行在两个结果集中完全相同。

EXCEPT

EXCEPT操作符返回在第一个查询结果中出现但不在第二个查询结果中出现的所有唯一行。与UNION类似，EXCEPT也要求两个SELECT语句具有相同数量的列，且对应列的数据类型必须兼容。

示例：

假设我们想要找出仅属于东部地区而不属于西部地区的员工。

SELECT employee_id, name, department
FROM employees_east
EXCEPT
SELECT employee_id, name, department
FROM employees_west;

这条查询将返回所有在employees_east表中但不在employees_west表中的员工记录。

MINUS（Oracle特有）

MINUS操作符在功能上类似于EXCEPT，但它仅在一些特定的数据库系统（如Oracle）中可用。使用MINUS时，也需要注意两个查询结果集的列数和数据类型一致性。

Oracle示例：

SELECT employee_id, name, department
FROM employees_east
MINUS
SELECT employee_id, name, department
FROM employees_west;

此查询的效果与上面的EXCEPT示例相同。

7.1.3 表的交集：INTERSECT

虽然INTERSECT不直接对应“加减法”的概念，但它是SQL集合操作中不可或缺的一部分，用于找出两个或多个SELECT语句结果的交集。即，返回同时在所有查询结果中出现的行。

示例：

假设我们想要找出同时在东部和西部地区工作的员工。

SELECT employee_id, name, department
FROM employees_east
INTERSECT
SELECT employee_id, name, department
FROM employees_west;

这条查询将返回所有同时在employees_east和employees_west表中出现的员工记录。

注意事项与最佳实践

• 性能考虑：UNION、UNION ALL、EXCEPT/MINUS和INTERSECT操作可能会影响查询性能，特别是在处理大数据集时。尽量优化查询逻辑，减少不必要的数据处理。
• 数据类型匹配：确保参与集合操作的SELECT语句中的列数据类型一致，否则可能会导致查询失败。
• 列顺序与数量：每个SELECT语句中列的顺序和数量必须相同，以便SQL能够正确匹配和比较行。
• 空值处理：在涉及NULL值的集合操作中，不同的数据库系统可能有不同的行为。了解并测试你的数据库系统如何处理NULL值是很重要的。

通过掌握这些基本的集合操作，你可以更灵活地处理数据库中的数据，执行复杂的数据分析任务，以及构建更强大的SQL查询。希望本章节的内容能帮助你更好地理解和应用这些强大的SQL功能。