Expressões de Junção

Autor

Douglas Braga

Operações de junção tomam duas relações e retornam uma nova relação. São tipicamente usadas como subexpressões na cláusula FROM. Existem três grandes categorias: natural join, inner join e outer join.

Natural Join

O natural join combina tuplas que possuem o mesmo valor em todos os atributos de mesmo nome entre as duas relações. No resultado, cada atributo comum aparece apenas uma vez.

SELECT A₁, A₂, …, Aₙ
FROM   r₁ NATURAL JOIN r₂;

No banco da UnDF, aluno e curso compartilham o atributo id_curso. O natural join entre elas une cada aluno ao seu curso sem precisar escrever a condição explicitamente.

-- Nome do aluno e nome do curso (natural join elimina a coluna duplicada id_curso)
SELECT a.nome AS aluno, c.nome_curso
FROM   aluno a
NATURAL JOIN curso c
ORDER BY c.nome_curso, a.nome;

Displaying records 1 - 10
aluno	nome_curso
Beatriz Carvalho	Ciências Econômicas
Camila Teixeira	Ciências Econômicas
Fernanda Martins	Ciências Econômicas
Gabriel Ribeiro	Ciências Econômicas
Lucas Santos	Ciências Econômicas
Rodrigo Lima	Ciências Econômicas
Diego Correia	Engenharia de Software
Isabela Freitas	Engenharia de Software
Juliana Nunes	Engenharia de Software
Larissa Araújo	Engenharia de Software

Podemos encadear vários natural joins em uma única cláusula FROM:

-- Aluno → curso → escola: atravessa três tabelas com natural join encadeado
SELECT a.nome AS aluno, c.nome_curso, e.nome_escola
FROM   aluno a
NATURAL JOIN curso c
NATURAL JOIN escola e
ORDER BY e.nome_escola, c.nome_curso, a.nome;

Displaying records 1 - 10
aluno	nome_curso	nome_escola
Amanda Moreira	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Carolina Lima	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Letícia Souza	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Rafael Costa	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Thiago Gomes	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Vinícius Pereira	Pedagogia	Escola de Educação, Magistério e Arte
Diego Correia	Engenharia de Software	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação
Isabela Freitas	Engenharia de Software	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação
Juliana Nunes	Engenharia de Software	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação
Larissa Araújo	Engenharia de Software	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação

O Perigo do Natural Join

Aviso

O natural join junta todos os atributos de mesmo nome — inclusive os que são coincidentemente homônimos mas semanticamente diferentes. Isso pode produzir resultados incorretos sem nenhuma mensagem de erro.

Considere o atributo semestre: ele existe tanto em ministra (o semestre em que a turma foi oferecida) quanto em disciplina (o semestre sugerido do currículo). Um natural join entre as duas incluiria semestre na condição de junção — o que raramente é o que se quer, pois uma disciplina do semestre 4 do currículo pode ser ministrada no semestre 1 ou 2 de qualquer ano.

Versão incorreta (une também pelo semestre curricular):

-- ATENÇÃO: produz resultado errado — filtra ministra pelo semestre do currículo
SELECT d.nome_disciplina, m.ano, m.semestre, m.turma
FROM   disciplina d
NATURAL JOIN ministra m;

Versão correta (junta apenas pelo id_disciplina):

-- Correto: especifica explicitamente a coluna de junção com USING
SELECT d.nome_disciplina, m.ano, m.semestre, m.turma
FROM   disciplina d
JOIN   ministra m USING (id_disciplina);

Inner Join: ON e USING

O inner join é a junção padrão: retorna apenas as tuplas que satisfazem a condição de junção. Tuplas sem correspondência são descartadas.

JOIN … ON

A cláusula ON permite especificar um predicado arbitrário de junção:

-- Turmas ministradas com nome do professor e nome da disciplina
SELECT p.nome         AS professor,
       d.nome_disciplina,
       m.ano, m.semestre, m.turma
FROM   ministra m
INNER JOIN professor p ON p.id_prof  = m.id_prof
INNER JOIN disciplina d ON d.id_disciplina = m.id_disciplina
ORDER BY m.ano DESC, m.semestre, d.nome_disciplina;

Displaying records 1 - 10
professor	nome_disciplina	ano	semestre	turma
Gustavo Costa	Bases da Eng. de Software 2	2025	2	1
Gustavo Costa	Bases da Eng. de Software 4	2025	2	1
Helena Carvalho	Bases da Eng. de Software 6	2025	2	1
Carla Pinto	Culturas Digitais	2025	2	1
Eduarda Souza	Desenvolvimento Humano	2025	2	1
Felipe Araujo	Didática Geral	2025	2	1
Bruno Teixeira	Economia Brasileira	2025	2	1
Eduarda Souza	Educação do Campo, Indígena e Quilombola	2025	2	1
Eduarda Souza	Eletiva I	2025	2	1
Eduarda Souza	Eletiva II	2025	2	1

JOIN … USING

Quando as colunas de junção têm o mesmo nome nas duas tabelas, USING é mais conciso que ON e, ao contrário do natural join, é explícito sobre quais colunas são usadas:

-- Alunos com suas notas: JOIN USING evita ambiguidade sem precisar qualificar
SELECT a.nome AS aluno, d.nome_disciplina, md.nota, md.aprovado
FROM   matricula_disciplina md
JOIN   aluno      a USING (id_aluno)
JOIN   disciplina d USING (id_disciplina)
WHERE  md.nota IS NOT NULL
ORDER BY a.nome, d.nome_disciplina;

Displaying records 1 - 10
aluno	nome_disciplina	nota	aprovado
Amanda Moreira	Desenvolvimento Humano	8.4	1
Amanda Moreira	Didática Geral	8.2	1
Amanda Moreira	Educação do Campo, Indígena e Quilombola	6.2	1
Amanda Moreira	Eletiva I	8.5	1
Amanda Moreira	Eletiva II	6.1	1
Amanda Moreira	Fundamentos e Orientações Metodológicas - Ed. Infantil - BNCC	8.8	1
Beatriz Carvalho	Culturas Digitais	8.8	1
Beatriz Carvalho	História Econômica Geral	9.8	1
Camila Teixeira	Culturas Digitais	9.9	1
Camila Teixeira	História Econômica Geral	6.1	1

Outer Join

O outer join é uma extensão do inner join que preserva tuplas sem correspondência. Tuplas que não têm par na outra relação são incluídas no resultado com valores NULL nas colunas da relação que não possuía correspondência.

Existem três formas:

Forma	Preserva
`LEFT OUTER JOIN`	Todas as tuplas da relação da esquerda
`RIGHT OUTER JOIN`	Todas as tuplas da relação da direita
`FULL OUTER JOIN`	Todas as tuplas de ambas as relações

Left Outer Join

-- Professores e suas turmas: LEFT JOIN preserva professores que nunca ministraram
SELECT p.nome        AS professor,
       p.id_escola,
       m.ano, m.semestre, m.turma, m.id_disciplina
FROM   professor p
LEFT OUTER JOIN ministra m ON m.id_prof = p.id_prof
ORDER BY p.id_escola, p.nome, m.ano NULLS LAST;

Displaying records 1 - 10
professor	id_escola	ano	semestre	turma	id_disciplina
Bruno Teixeira	11	2023	2	1	1110202
Bruno Teixeira	11	2023	2	1	1110201
Bruno Teixeira	11	2024	2	1	1110201
Bruno Teixeira	11	2024	2	1	1110402
Bruno Teixeira	11	2024	2	1	1110401
Bruno Teixeira	11	2024	2	1	1110202
Bruno Teixeira	11	2025	2	1	1110201
Bruno Teixeira	11	2025	2	1	1110601
Bruno Teixeira	11	2025	2	1	1110402
Bruno Teixeira	11	2025	2	1	1110401

Professores que não aparecem em ministra surgem no resultado com NULL nas colunas de ministra — evidenciando quem ainda não foi alocado a nenhuma turma.

Right Outer Join

O right outer join preserva todas as tuplas da relação da direita. A consulta abaixo é equivalente ao left outer join anterior com as tabelas invertidas:

-- Disciplinas e suas turmas: RIGHT JOIN preserva disciplinas sem turma cadastrada
SELECT d.nome_disciplina, d.semestre AS sem_curriculo,
       m.ano, m.semestre AS sem_oferta, m.turma
FROM   ministra m
RIGHT OUTER JOIN disciplina d ON d.id_disciplina = m.id_disciplina
ORDER BY d.id_curso, d.semestre, m.ano NULLS LAST;

Displaying records 1 - 10
nome_disciplina	sem_curriculo	ano	sem_oferta	turma
História Econômica Geral	2	2023	2	1
Culturas Digitais	2	2023	2	1
História Econômica Geral	2	2024	2	1
Culturas Digitais	2	2024	2	1
História Econômica Geral	2	2025	2	1
Culturas Digitais	2	2025	2	1
Microeconomia 2	4	2024	2	1
Macroeconomia 2	4	2024	2	1
Microeconomia 2	4	2025	2	1
Macroeconomia 2	4	2025	2	1

Full Outer Join

O full outer join combina o efeito do left e do right: preserva tuplas sem correspondência de ambos os lados.

-- Professores e escolas: FULL OUTER JOIN preserva escolas sem professor
-- e professores sem escola (este segundo caso é prevenido por FK, mas o
-- padrão é ilustrado)
SELECT e.sigla AS escola, e.nome_escola,
       p.nome  AS professor, p.ch_semanal
FROM   escola e
FULL OUTER JOIN professor p ON p.id_escola = e.id_escola
ORDER BY e.sigla NULLS LAST, p.nome NULLS LAST;

7 records
escola	nome_escola	professor	ch_semanal
EEMA	Escola de Educação, Magistério e Arte	Eduarda Souza	20
EEMA	Escola de Educação, Magistério e Arte	Felipe Araujo	40
ESETI	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação	Gustavo Costa	20
ESETI	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação	Helena Carvalho	40
ESETI	Escola Superior de Engenharias, Tecnologia e Inovação	Igor Melo	20
ESG	Escola Superior de Gestão	Bruno Teixeira	40
ESG	Escola Superior de Gestão	Carla Pinto	40

Nota

Com as tabelas do banco da UnDF todas as escolas têm professores, então não aparecem linhas com professor IS NULL. O full outer join brilha quando os dados realmente têm lacunas dos dois lados — por exemplo, antes de a carga inicial estar completa, ou quando uma tabela de referência contém itens não usados.

Resumo: Tipos e Condições de Junção

Tipo de junção	Comportamento
`INNER JOIN`	Apenas tuplas com correspondência (padrão quando se escreve só `JOIN`)
`LEFT OUTER JOIN`	Todas da esquerda; NULL nas colunas da direita quando sem par
`RIGHT OUTER JOIN`	Todas da direita; NULL nas colunas da esquerda quando sem par
`FULL OUTER JOIN`	Todas de ambos os lados; NULL onde não há par

Condição de junção	Efeito
`NATURAL`	Une por todos os atributos de mesmo nome (perigoso)
`ON <predicado>`	Une pelo predicado arbitrário especificado
`USING (A₁, A₂, …)`	Une pelas colunas listadas; mantém uma só cópia

Para Praticar

-- Alunos e seus cursos com escola: encadeamento de três joins explícitos
SELECT a.nome       AS aluno,
       c.sigla_curso,
       e.sigla      AS escola,
       a.ano_ingresso
FROM   aluno a
JOIN   curso  c ON c.id_curso  = a.id_curso
JOIN   escola e ON e.id_escola = c.id_escola
ORDER BY e.sigla, c.sigla_curso, a.ano_ingresso;

Displaying records 1 - 10
aluno	sigla_curso	escola	ano_ingresso
Amanda Moreira	PED	EEMA	2023
Thiago Gomes	PED	EEMA	2023
Rafael Costa	PED	EEMA	2024
Carolina Lima	PED	EEMA	2024
Letícia Souza	PED	EEMA	2025
Vinícius Pereira	PED	EEMA	2025
Matheus Silva	ENS	ESETI	2023
Larissa Araújo	ENS	ESETI	2023
Pedro Carvalho	ENS	ESETI	2024
Isabela Freitas	ENS	ESETI	2024

-- Professores com a quantidade de turmas ministradas (incluindo os sem turma)
SELECT p.nome        AS professor,
       p.id_escola,
       COUNT(m.id_disciplina) AS turmas_ministradas
FROM   professor p
LEFT JOIN ministra m ON m.id_prof = p.id_prof
GROUP BY p.id_prof, p.nome, p.id_escola
ORDER BY turmas_ministradas DESC, p.nome;

7 records
professor	id_escola	turmas_ministradas
Eduarda Souza	21	11
Bruno Teixeira	11	10
Gustavo Costa	31	6
Helena Carvalho	31	4
Carla Pinto	11	2
Igor Melo	31	2
Felipe Araujo	21	1

-- Disciplinas com nome do pré-requisito (self-join em disciplina via prereq)
SELECT d.nome_disciplina         AS disciplina,
       dp.nome_disciplina        AS prerequisito
FROM   prereq pr
JOIN   disciplina d  ON d.id_disciplina  = pr.id_disciplina
JOIN   disciplina dp ON dp.id_disciplina = pr.id_prereq
ORDER BY d.id_disciplina, dp.id_disciplina;

Displaying records 1 - 10
disciplina	prerequisito
Microeconomia 2	História Econômica Geral
Economia Brasileira	Microeconomia 2
Orçamento e Finanças Públicas	Macroeconomia 2
Monografia	Economia Brasileira
Monografia	Orçamento e Finanças Públicas
Eletiva I	Desenvolvimento Humano
Eletiva II	Eletiva I
Tecnologia Educacional - Design	Eletiva II
Bases da Eng. de Software 4	Bases da Eng. de Software 2
Projeto Aplicado 4 - blockchain	Projeto Aplicado 2 - site WEB

-- Alunos com nota média por disciplina: JOIN USING + agregação
SELECT a.nome AS aluno,
       ROUND(AVG(md.nota), 2) AS media_geral,
       COUNT(*)               AS disciplinas_cursadas,
       SUM(CASE WHEN md.aprovado = 1 THEN 1 ELSE 0 END) AS aprovacoes
FROM   matricula_disciplina md
JOIN   aluno a USING (id_aluno)
WHERE  md.nota IS NOT NULL
GROUP BY a.id_aluno, a.nome
ORDER BY media_geral DESC NULLS LAST;

Displaying records 1 - 10
aluno	media_geral	disciplinas_cursadas	aprovacoes
Beatriz Carvalho	9.30	2	2
Camila Teixeira	8.00	2	2
Carolina Lima	8.00	4	4
Letícia Souza	7.90	2	2
Rafael Costa	7.75	4	4
Amanda Moreira	7.70	6	6
Gabriel Ribeiro	7.25	4	4
Matheus Silva	7.22	6	5
Rodrigo Lima	6.60	2	2
Vinícius Pereira	6.55	2	2