set-operations

Операции над множествами

Предпосылки: подзапросы и CTE (подзапросы, CTE).

← Подзапросы и CTE | Оконные функции →

Подзапросы вкладывают один запрос в другой. Но иногда нужно просто объединить результаты двух независимых запросов. У компании есть таблица employees (сотрудники) и таблица customers (клиенты):

employees:                    customers:
 name     | email              name    | email
----------+-----------        ---------+-------------
 Анна     | anna@c.co          Alice   | alice@ext.co
 Борис    | boris@c.co         Bob     | bob@ext.co
 Анна     | anna@c.co          Анна    | anna@c.co

Анна — и сотрудник, и клиент (один и тот же email). Задачи: единый список рассылки, пересечение, разность.

Единый список рассылки — UNION

UNION (англ. «объединение») — SQL-реализация операции объединения из реляционной алгебры (см. реляционная модель). Объединяет результаты двух запросов, удаляя дубликаты:

SELECT name, email FROM employees
UNION
SELECT name, email FROM customers;

 name  | email
-------+-------------
 Alice | alice@ext.co
 Bob   | bob@ext.co
 Анна  | anna@c.co
 Борис | boris@c.co

Анна появилась один раз — UNION убрал дубликат. Визуально:

  employees       customers
  .-------.       .-------.
  |       |       |       |
  | Борис | Анна  | Alice |     UNION = всё вместе, без дубликатов
  |       |       | Bob   |
  '-------'       '-------'

Требования к UNION: оба SELECT должны возвращать одинаковое количество столбцов, и типы столбцов должны быть совместимы. Имена столбцов берутся из первого SELECT.

UNION ALL — с дубликатами

UNION ALL сохраняет все строки, включая дубликаты:

SELECT name, email FROM employees
UNION ALL
SELECT name, email FROM customers;

Анна появится дважды. UNION ALL быстрее UNION, потому что не тратит ресурсы на дедупликацию. Если дубликаты не мешают или невозможны — используйте ALL.

Кто и сотрудник, и клиент? — INTERSECT

INTERSECT (англ. «пересечение») возвращает строки, присутствующие в обоих результатах:

SELECT name, email FROM employees
INTERSECT
SELECT name, email FROM customers;

 name | email
------+----------
 Анна | anna@c.co

Только Анна есть в обеих таблицах.

  employees       customers
  .-------.       .-------.
  |       |///////|       |
  | Борис |/ Анна/| Alice |     INTERSECT = только пересечение
  |       |///////| Bob   |
  '-------'       '-------'

INTERSECT ALL сохраняет дубликаты (по количеству совпадений).

Клиенты, не сотрудники — EXCEPT

EXCEPT (англ. «исключение, кроме») возвращает строки из первого результата, отсутствующие во втором:

SELECT name, email FROM customers
EXCEPT
SELECT name, email FROM employees;

 name  | email
-------+-------------
 Alice | alice@ext.co
 Bob   | bob@ext.co

Анна исключена — она есть среди сотрудников.

  employees       customers
  .-------.       .-------.
  |       |       |///////|
  | Борис | Анна  |/Alice/|     EXCEPT = правая минус пересечение
  |       |       |/ Bob /|
  '-------'       |///////|
                  '-------'

EXCEPT ALL — с учётом количества вхождений.

EXCEPT vs LEFT JOIN + IS NULL

Задачу «клиенты, не сотрудники» можно решить и через LEFT JOIN (из соединений):

SELECT c.name, c.email
FROM customers c
LEFT JOIN employees e ON c.email = e.email
WHERE e.email IS NULL;

Два подхода к одной задаче. EXCEPT компактнее, когда структура столбцов совпадает. LEFT JOIN гибче — позволяет сравнивать по произвольным столбцам и возвращать столбцы из обеих таблиц.

Порядок и ограничение результата

Каждый SELECT в операции над множествами выполняет свой полный pipeline (FROM → WHERE → … → SELECT). Операция применяется после завершения обоих pipeline.

ORDER BY и LIMIT относятся к финальному результату, а не к отдельным SELECT:

SELECT name, 'employee' AS source FROM employees
UNION ALL
SELECT name, 'customer' AS source FROM customers
ORDER BY name
LIMIT 5;

ORDER BY и LIMIT стоят после последнего SELECT и применяются ко всему объединению.

Если нужно отсортировать или ограничить отдельный SELECT внутри операции, его нужно обернуть в подзапрос:

(SELECT name FROM employees ORDER BY name LIMIT 3)
UNION ALL
(SELECT name FROM customers ORDER BY name LIMIT 3);

NULL в операциях над множествами

Как и в DISTINCT, операции над множествами считают два NULL одинаковыми — то же поведение, что и в GROUP BY. UNION удалит дубликат из двух строк (NULL), INTERSECT их сопоставит, EXCEPT вычтет.

Приоритет операций

INTERSECT имеет более высокий приоритет, чем UNION и EXCEPT:

A UNION B INTERSECT C

Выполняется как A UNION (B INTERSECT C). Для другого порядка — скобки.

Sources

• PostgreSQL Documentation (v16): UNION, INTERSECT, EXCEPT. https://www.postgresql.org/docs/16/sql-select.html#SQL-UNION

---

← Подзапросы и CTE | Оконные функции →