Базы данных SQL: как правильно связывать таблицы с JOIN и ключами

Если вы работаете с реляционными базами данных, то должны уметь правильно связывать таблицы. Это необходимо для оптимизации запросов, структурирования информации и поддержания ее целостности. Связывать таблицы можно с помощью ключей и специальных команд. В статье разберем самые распространенные подходы.

Инструкции

Иллюстрация для статьи на тему «Базы данных SQL: как правильно связывать таблицы с JOIN и ключами»

10 октября 2025 10 минут

Александра ГонтареваРедактор блога

Время чтения10 минут

Дата публикации10 октября 2025

Продукты из этой статьи:

Evolution Managed PostgreSQL®

Содержание

Что такое реляционные базы данных
Ключи в SQL
Виды связи в базах данных
Соединение таблиц с помощью JOIN
Результат:
Практические примеры SQL-запросов с JOIN
Агрегатные функции и групповые операции
Оптимизация данных с помощью индексов
Заключение

Работа с базой данных

Что такое реляционные базы данных

Реляционными называют базы данных, где информация хранится в виде таблиц. На скрине — пример.

Дарим до 20 000 бонусов

4 000 бонусов — физическим лицам, 20 000 бонусов — юридическим

Реляционная база данных

Реляционными такие базы назвали потому, что хранение данных в них организовано на принципах реляционной алгебры и теории отношений. Это позволяет связывать таблицы между собой и за счет этого легко искать и сопоставлять информацию.

Основные элементы структуры реляционной базы данных:

Таблицы — двухмерные структуры для упорядоченного хранения информации.
Столбцы — вертикальные поля, описывающие типы хранимых данных.
Строки — горизонтальные поля, содержащие основные сведения.
Ключи — атрибуты для идентификации и связывания сведений из разных таблиц.

Причин популярности реляционных базы данных много, в их числе:

Строгая структура данных: информация четко распределена, поэтому в ней удобно ориентироваться.
Поддержка SQL: стандартный язык запросов SQL позволяет делать выборки, вставки, обновлять и удалять данные.
Целостность данных: информация остается точной, неизменной и непрерывной на всех этапах работы с ней.
Моделирование сложных структур данных: благодаря связям между таблицами можно структурировать информацию, избегая дублирования и ошибок.
Удобство интеграции: реляционные базы данных интегрируются с различными приложениями, фреймворками и аналитическими инструментами.
Поддержка индексов: быстрое выполнение запросов даже при больших объемах данных.

Реляционные базы данных бывают локальными и облачными. Локальные находятся на компьютерах пользователей, а облачные — в облачных инфраструктурах, которые поддерживаются провайдерами. Например, использование управляемых решений, таких как Evolution Managed PostgreSQL от Cloud.ru, позволяет сосредоточиться на проектировании структур данных и написании запросов, полностью делегируя вопросы установки, обновления, резервного копирования и масштабирования базы данных провайдеру.

Evolution Managed PostgreSQL®

Управляемые базы данных PostgreSQL® с удобным пользовательским интерфейсом для создания, управления и мониторинга кластеров баз данных.

Узнать больше

Ключи в SQL

Для идентификации записей в базе данных и связывания таблиц применяются так называемые ключи. Они бывают первичными, составными, внешними и уникальными.

Первичный ключ

Primary Key условно считается цифровым паспортом табличных записей. Он представляет собой поле/несколько полей, которое позволяет идентифицировать записи и дает гарантии, что они будут уникальными.

У первичного ключа БД есть особенности:

Значение Primary Key в таблице всегда уникально. Двух записей с одним параметром первичного ключа не бывает.
Всем записям присвоены уникальные идентификаторы, поэтому исключается пустое значение ключа.
Все сведения в базах данных упорядочены в соответствии с Primary Key.

Первичный ключ — важный элемент таблицы, поскольку он помогает ее индексировать и тем самым повышает производительность запросов. Также Primary Key способствует целостности данных.

На скрине — пример таблицы с именами студентов.

Таблица с первичным ключом

В этой таблице StudentID — первичный ключ. Применяя ключ для конкретного учащегося, можно вывести все данные о нем.

А чтобы создать первичный ключ нужно действовать следующим образом:

Алгоритм создания таблицы с первичным ключом

Составной ключ

По сути составной — это первичный ключ, только из двух и более столбцов. Следовательно, функции у него такие же.

Особенности составного ключа:

В ключе присутствуют значения из нескольких столбцов.
Уникальность составного ключа достигается за счет комбинации содержимого и привязанных к нему столбцов.
Значения в ключе не бывают нулевыми.

В таблице ниже составным ключом будут столбцы StudentID и CourseID.

Таблица с составным ключом

А создается составной ключ так:

Алгоритм создания таблицы с составным ключом

Уникальный ключ

Unique Key ключ тоже связывает уникальные значения с данными из таблицы. Его отличия от первичного такие:

В одной таблице может быть не один уникальный ключ.
Такой ключ состоит из значений одного или нескольких столбцов, но комбинации этих значений всегда уникальны.
Уникальный ключ иногда содержит значения NULL.

В таблице-примере первичным ключом является OrderID, двумя комбинированными уникальными — OrderNumber+OrderDate и CustomerID+TotalAmount:

Таблица с уникальным ключом

Создается уникальный ключ с помощью алгоритма:

Создание уникального ключа

Внешний ключ

Foreign Key связывает записи в первой таблице с записями во второй. Это происходит через поле, которое служит первичным ключом в главной таблице. Внешний ключ позволяет добиться четкой структуры базы данных и обеспечить ссылочную ценность, то есть согласованность сведений из двух таблиц.

Нюансы, связанные с внешним ключом в базах данных SQL:

В таблице бывает несколько Foreign Key.
Во внешнем ключе допустимы нулевые значения, если это не противоречит правилам организации хранения данных.
Ключ не определяет структуру таблицы и порядок хранения информации.

Таблица с внешним ключом

Чтобы создать внешний код, нужно ввести:

Создание таблицы с внешним ключом

Виды связи в базах данных

Есть три варианта связи таблиц в базах данных: «один к одному», «один ко многим», «многие ко многим». Разбираемся, как установить такие связи, на примере таблиц MySQL.

Один к одному

Подход One-to-One описывает связь между двумя таблицами, где каждая запись в первой таблице имеет одну соответствующую запись во второй. Схема позволяет организовать данные по логическим группам, избежать дублирования и повысить производительность запросов.

Чтобы установить такую связь, нужны первичный и внешний ключи. Как действовать:

Установите в одной из связываемых таблиц Primary Key, идентифицирующий нужную запись.
В другой таблице, с которой устанавливаете связь, создайте Foreign Key. Он будет ссылаться на первичный ключ в родительской таблице.

Визуализация связи «один к одному»

На скринах — код в MySQL для каждой из связываемых таблиц.

Как выглядит родительская и дочерняя таблицы

Родительская таблица и дочерняя таблицы

В дочерней таблице есть первичный ключ EmployeeID. Он же — внешний в родительской таблице. Именно EmployeeID позволяет установить связь между записями.

Один ко многим

One-to-Many применяется, когда каждая запись в первой таблице может иметь отношение к нескольким записям второй таблицы. Но при этом каждая запись второй таблицы может относиться только к одной записи первой.

Связь One-to-Many отвечает за моделирование зависимости в данных. Например, в одном подразделении компании числятся десятки сотрудников, но каждый работник относится только к одному подразделению.

Чтобы получить отношение «Один-ко-многим», в главной таблице сформируйте первичный ключ, а в другой — внешний ключ, который будет отсылкой на первичный.

В результате каждая запись во второй таблице будет соотнесена с одной записью в главной. Зато у записи в родительской может быть несколько связанных записей в дочерней.

На скрине пример связи между тремя таблицами — одной родительской и двумя дочерними.

Визуализация связи «один ко многим»

Чтобы создать такую связь, используйте:

Родительская таблица Department

Дочерние таблицы Employee и Project

Многие-ко-многим

Many-to-Many применяется, если каждая запись в главной таблице может соотноситься с несколькими записями в дочерней, и наоборот.

Чтобы получилась связь «Многие-ко-многим», сделайте две таблицы с первичным ключом в каждой. Затем подготовьте еще одну таблицу для хранения внешних ключей из основных таблиц и установите через нее связи с помощью внешних ключей.

На скрине — наглядное представление связи:

Визуализация связи «многие ко многим»

Создается связь «многие ко многим» с помощью кода:

Код для связи «многие ко многим»

Соединение таблиц с помощью JOIN

Чтобы связать данные из разных таблиц, можно использовать команды JOIN в SQL. Рассмотрим варианты JOIN-команд и их применение.

INNER JOIN

Команда INNER JOIN в SQL позволяет объединять таблицы на основе общего столбца. Она выбирает только те записи, которые есть в обеих таблицах и соответствуют условию соединения. Если совпадений нет — строка не попадает в результат.

Чтобы было понятнее, разберем пример с двумя таблицами. У нас есть:

Таблица Users

user_id	username	email
1	Ivan	ivan@mail.com
2	Anna	anna@mail.com
3	Sergey	sergey@mail.com

Таблица Orders

order_id	order_date	amount	user_id
101	2023-09-01	250.00	1
102	2023-09-02	180.50	2
103	2023-09-03	90.00	4

Тогда пример запроса для их объединения:

SELECT Users.user_id, Users.username, Orders.order_id, Orders.amount
FROM Users
INNER JOIN Orders ON Users.user_id = Orders.user_id;

Результатом выполнения команды будет таблица:

user_id	username	order_id	amount
1	Ivan	101	250.00
2	Anna	102	180.50

В таблице мы видим, что пользователь Ivan связан с заказом №101. Anna — с заказом №102. Пользователь Sergey в таблице заказов отсутствует, поэтому он не попал в результат. Заказ №103 с user_id=4 тоже не учитывается, поскольку пользователя нет в таблице Users.

LEFT JOIN и RIGHT JOIN

LEFT JOIN возвращает все записи из левой таблицы, даже если для них нет соответствий в правой. RIGHT JOIN действует по тому же принципу, но наоборот — возвращает записи из правой таблицы и добавляет данные из левой, если они есть. Если совпадений не найдется, то на месте «пустых» значений будет NULL.

Пользователи (users):

id	name
1	Иван
2	Мария
3	Алексей

Заказы (orders):

id	user_id	product
1	1	Телефон
2	2	Ноутбук
3	3	Планшет

Пример кода для связывания таблиц LEFT JOIN:

SELECT users.name, orders.product
FROM users
LEFT JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

Результат:

name	product
Иван	Телефон
Мария	Ноутбук
Алексей	NULL

Клиент все равно выводится, даже если он ничего не заказывал.

Пример кода для связывания таблиц RIGHT JOIN:

SELECT users.name, orders.product
FROM users
RIGHT JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

Результат:

name	product
Иван	Телефон
Мария	Ноутбук
NULL	Планшет

Заказ с планшетом есть, но пользователь с id=4 отсутствует в таблице users.

FULL OUTER JOIN

FULL OUTER JOIN объединяет строки из обеих таблиц, даже если нет совпадений по условию соединения. Если совпадение найдено — строки объединяются, если нет — команда ставит NULL.

Таблица Users

user_id	username	email
1	Ivan	ivan@mail.com
2	Anna	anna@mail.com
3	Sergey	sergey@mail.com

Таблица Orders

order_id	order_date	amount	user_id
101	2023-09-01	250.00	1
102	2023-09-02	180.50	4

Запрос для связывания FULL OUTER JOIN:

SELECT Users.user_id, Users.username, Orders.order_id, Orders.amount
FROM Users
FULL OUTER JOIN Orders ON Users.user_id = Orders.user_id;

Что получается:

user_id	username	order_id	amount
1	Ivan	101	250.00
2	Anna	NULL	NULL
3	Sergey	NULL	NULL
NULL	NULL	102	180.50

Пользователь Ivan совпал с заказом №101, поэтому данные из обеих таблиц объединились. Anna и Sergey есть в таблице Users, но заказов у них нет, поэтому в полях Orders стоит NULL. Для заказа №102 с user_id = 4 не нашлось пользователя, поэтому в полях Users будет NULL.

CROSS JOIN

CROSS JOIN в SQL это команда, которая объединяет две таблицы, создавая все возможные комбинации строк между ними. Каждая строка из первой таблицы объединяется со всеми строками из второй. Условия соединения в этом случае не нужны — команда просто перемножает строки. Например, если в первой таблице 3 строки, а во второй 4, то на выходе получится 12 строк.

Таблица Products

product_id	product_name
1	Laptop
2	Phone

Таблица Colors

color_id	color_name
1	Black
2	White
3	Silver

Запрос с CROSS JOIN:

SELECT Products.product_name, Colors.color_name
FROM Products
CROSS JOIN Colors;

Результат выполнения:

product_name	color_name
Laptop	Black
Laptop	White
Laptop	Silver
Phone	Black
Phone	White
Phone	Silver

Практические примеры SQL-запросов с JOIN

В некоторых проектах приходится использовать сложные запросы, состоящие из нескольких команд. Приведем два примера.

1 пример: INNER JOIN + LEFT JOIN

Допустим, у нас есть 3 таблицы:

Customers — клиенты.
Orders — заказы.
Payments — платежи.

Делаем такой запрос:

SELECT 
    c.name AS customer,
    o.order_id,
    p.amount AS payment
FROM Customers c
INNER JOIN Orders o 
    ON c.customer_id = o.customer_id
LEFT JOIN Payments p 
    ON o.order_id = p.order_id;

INNER JOIN связывает клиентов и заказы. LEFT JOIN добавляет информацию о платежах. Если платежа еще нет, будет значение NULL.

2 пример: RIGHT JOIN + INNER JOIN

Имеем три таблицы:

Employees — сотрудники.
Departments — отделы.
Projects — проекты.

Запрос:

SELECT 
    e.name AS employee,
    d.department_name,
    p.project_name
FROM Departments d
RIGHT JOIN Employees e 
    ON d.department_id = e.department_id
INNER JOIN Projects p 
    ON e.employee_id = p.employee_id;

RIGHT JOIN гарантирует, что каждый сотрудник попадает в результат, даже если не числится ни в одном отделе. INNER JOIN оставляет только тех сотрудников, которые участвуют в проектах.

Агрегатные функции и групповые операции

Агрегатные функции в базах данных — это функции, которые работают не с отдельными строками, а с наборами данных, позволяя обобщать и группировать информацию.

Некоторые агрегатные функции в SQL:

COUNT() — количество строк.
SUM() — сумма значений.
AVG() — среднее значение.
MIN() — минимальное значение.
MAX() — максимальное значение.

Групповые операции реализуются с помощью GROUP BY. Она объединяет строки по какому-то признаку, чтобы к каждой группе применить агрегатные функции.

Например, нужно подсчитать количество заказов у каждого клиента. Есть две таблицы — Customers (customer_id, name) и Orders (order_id, customer_id, amount).

Применяем команду:

SELECT 
    c.name,
    COUNT(o.order_id) AS total_orders
FROM Customers c
LEFT JOIN Orders o 
    ON c.customer_id = o.customer_id
GROUP BY c.name;

Этот запрос покажет всех клиентов и количество их заказов. Даже если заказов нет, благодаря команде LEFT JOIN клиент все равно попадет в результат, но с нулевым значением.

Оптимизация данных с помощью индексов

Чтобы повысить производительность запросов в базах данных, можно использовать индексы. Это дополнительные структуры, которые помогут оперативно искать нужные записи. Они особенно полезны, если вы объединяете таблицы с большим количеством данных. Индексы будут выполнять роль указателей.

Типов индексов для баз данных SQL много. Основные классификации:

Кластеризованные и некластеризованные. Первые определяют порядок хранения данных в таблице. Вторые — создают отдельную структуру данных с указателями на табличные строки.
Уникальные и неуникальные. Первые гарантируют уникальность всех значений в столбце таблицы. Вторые — допускают, что значения могут повторяться.
Bitmap — индекс для столбцов, где много повторяющихся значений. Для представления табличных данных он использует битовые карты.
Хеш — индекс, позволяющий искать данные по точным совпадениям.
Полнотекстовый — индекс, который позволяет быстро ориентироваться в текстовых данных и поддерживает сложные запросы.

Синтаксис простейшего индекса: CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name). Уникальный индекс создается по такому алгоритму: CREATE UNIQUE INDEX unique_order_idx.

Если нужно изменить или удалить индекс, пригодится алгоритм:

- -  Удаление индекса
DROP INDEX index_name;

- -  Переименование индекса
ALTER INDEX old_index_name
RENAME TO new_index_name

При работе с индексами учитывайте, что у каждой базы данных своя специфика и свои синтаксисы. Доступные возможности оптимизации лучше уточнять из документации по вашей базе.

Заключение

Правильное связывание таблиц с помощью ключей и операторов JOIN — фундаментальный навык для работы с реляционными базами данных. Освоение этих инструментов позволяет не только эффективно извлекать и объединять разрозненные данные в целостную информацию, но и закладывать основы производительности, целостности и масштабируемости вашей системы.

Понимание различий между типами связей и JOIN-операций превращает сложные задачи по работе с данными в структурированный и предсказуемый процесс, что в конечном итоге является ключом к созданию надежных и мощных приложений.

Продукты из этой статьи:

Evolution Managed PostgreSQL®

10 октября 2025

Базы данных SQL: как правильно связывать таблицы с JOIN и ключами

Что такое реляционные базы данных

Ключи в SQL

Первичный ключ

Составной ключ

Уникальный ключ

Внешний ключ

Виды связи в базах данных

Один к одному

Один ко многим

Многие-ко-многим

Соединение таблиц с помощью JOIN

INNER JOIN

LEFT JOIN и RIGHT JOIN

Результат:

FULL OUTER JOIN

CROSS JOIN

Практические примеры SQL-запросов с JOIN

Агрегатные функции и групповые операции

Оптимизация данных с помощью индексов

Заключение

Вам может понравиться