C# LINQ Outer Join

LINQ로 outer join 을 하는 방법을 검색해서 나오는 방법들이 대부분 Microsoft 공식 페이지에 나와있는 방법대로 하는 것들인데 문제는 그게 제대로 동작하지 않는다.

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/articles/csharp/linq/perform-left-outer-joins

그래서 더 찾아보니 GroupJoin 과 SelectMany를 활용해서 outer join 과 동일한 결과로 표현이 가능한 방법이 있었다.

GroupJoin : Join을 수행하면서 outer table 기준으로 inner table 의 항목들을 Collection으로 만들어 줌.
SelectMany : Select를 수행시 IEnumerable한 항목을 풀어서 수행한다. 좀 더 쉽게 설명하자면 2중 List가 있을 경우 List안의 List를 풀어서 그냥 List로 만들어 준다. 다른 언어의 rx의 FlatMap과 동일한 기능다.

이 둘을 이용해서 inner table을 GroupJoin으로 수행하면서 그 결과 값이 없는 경우 DefaultOfEmpty를 활용해서 생성한 후 SelectMany로 GroupJoin시 생성되었던 Collection을 flat하게 풀어주면 일반적인 형태의 outer join을 한것과 같은 결과를 얻을 수 있다.

예제 SQL문

예제에 사용할 SQL 데이터 이다.
참고로 Oracle의 EMP, DEPT 테이블의 내용이며, 아래 SQL 문법은 MySQL 용으로 작성되었다.

CREATE TABLE EMP (
  EMPNO INT PRIMARY KEY ,
  ENAME VARCHAR(10),
  JOB VARCHAR(9),
  MGR INT,
  HIREDATE DATE,
  SAL DOUBLE,
  COMM DOUBLE,
  DEPTNO INT
);

INSERT INTO EMP VALUES (7369, 'SMITH',  'CLERK',     7902, '1980-12-17',  800, NULL, 20);
INSERT INTO EMP VALUES (7499, 'ALLEN',  'SALESMAN',  7698, '1981-02-20',  1600,  300, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7521, 'WARD',   'SALESMAN',  7698, '1981-02-22',  1250,  500, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7566, 'JONES',  'MANAGER',   7839, '1981-04-02',  2975, NULL, 20);
INSERT INTO EMP VALUES (7654, 'MARTIN', 'SALESMAN',  7698, '1981-09-28',  1250, 1400, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7698, 'BLAKE',  'MANAGER',   7839, '1981-05-01',  2850, NULL, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7782, 'CLARK',  'MANAGER',   7839, '1981-06-09',  2450, NULL, 10);
INSERT INTO EMP VALUES (7788, 'SCOTT',  'ANALYST',   7566, '1982-12-09', 3000, NULL, 20);
INSERT INTO EMP VALUES (7839, 'KING',   'PRESIDENT', NULL, '1981-11-17', 5000, NULL, 10);
INSERT INTO EMP VALUES (7844, 'TURNER', 'SALESMAN',  7698, '1981-09-08',  1500, NULL, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7876, 'ADAMS',  'CLERK',     7788, '1983-01-12', 1100, NULL, 20);
INSERT INTO EMP VALUES (7900, 'JAMES',  'CLERK',     7698, '1981-12-03',   950, NULL, 30);
INSERT INTO EMP VALUES (7902, 'FORD',   'ANALYST',   7566, '1981-12-03',  3000, NULL, 20);
INSERT INTO EMP VALUES (7934, 'MILLER', 'CLERK',     7782, '1982-01-23', 1300, NULL, 10);

CREATE TABLE DEPT (
  DEPTNO INT PRIMARY KEY ,
  DNAME VARCHAR(14),
  LOC VARCHAR(13)
);

INSERT INTO DEPT VALUES (10, 'ACCOUNTING', 'NEW YORK');
INSERT INTO DEPT VALUES (20, 'RESEARCH',   'DALLAS');
INSERT INTO DEPT VALUES (30, 'SALES',      'CHICAGO');
INSERT INTO DEPT VALUES (40, 'OPERATIONS', 'BOSTON');

위까지가 원래 데이터이며, 테스트를 위해서 inner join에 해당하지 않는 데이터를 하나 추가하였다.

INSERT INTO EMP VALUES (0, 'LUNA', 'MASTER',     7782, '1982-01-23', 1300, NULL, 0);

LINQ 실행

테스트를 위해 실행시킨 LINQ 문장은 아래와 같다.

var emp = context.EMP.ToList();
var dept = context.DEPT.ToList();

var j1 = context.EMP.Join(context.DEPT, e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO, (e, d) => new {e, d}).ToList();
var j2 = context.EMP.Join(context.DEPT.DefaultIfEmpty(), e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO, (e, d) => new { e, d }).ToList();

var j3 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT, e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO, (e, d) => new { e, d }).ToList();

var j4 = context.DEPT.GroupJoin(context.EMP, d => d.DEPTNO, e => e.DEPTNO, (d, e) => new { d, e }).ToList();

var j5 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT, e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO, (e, d) => new { e, d = d.DefaultIfEmpty() })
    .SelectMany(j => j.d.Select(d => new { j.e, d}))
    .ToList();

var j6 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT, e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO, (e, d) => new { e, d = d.FirstOrDefault() }).ToList();

실행 결과에 대해서 IEnumerable의 Count를 먼저 살펴보자.

EMP 와 DEPT는 테이블에 들어가 있는 레코드 수가 그대로 반영되었다.

var j1 = context.EMP.Join(context.DEPT, 
    e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO,
    (e, d) => new {e, d})
    .ToList();

j1은 보통 많이쓰는 Join으로 실행시켰다. inner join을 수행하므로 마지막에 테스트로 넣은 LUNA의 경우 DEPTNO로 조인이 되지 않아서 14개가 되는게 맞다.

var j2 = context.EMP.Join(context.DEPT.DefaultIfEmpty(),
    e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO,
    (e, d) => new { e, d })
    .ToList();

j2는 Microsoft 공식 문서에 나와있는 방법대로 inner table 쪽에 DefaultIfEmpty를 수행했는데도 14개로 inner join한 것과 같은 결과가 나왔다.

var j3 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT,
    e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO,
    (e, d) => new { e, d })
    .ToList();

j3을 보니 우리가 원하던대로 15개의 결과가 나왔다. 결과를 좀 더 자세히 보니 LUNA에 조인된 d가 null로 들어와있다.

이제 원하는 결과를 얻었다고 생각이되지만, 나머지 항목에 대해서는 d가 Collection으로 되어 있으며 그 안에 DEPT가 1개씩 들어가 있어서 별로 보기에 좋지가 않다. 일단 여기서 넘어가고 아래에서 좀 더 이쁘게 만들어 보겠다.

var j4 = context.DEPT.GroupJoin(context.EMP,
    d => d.DEPTNO, e => e.DEPTNO,
    (d, e) => new { d, e })
    .ToList();

위에서 설명한 GroupJoin이 어떻게 동작하는지 보기위해서 j4에서는 DEPT를 outer table로 하고 EMP를 inner table로 하여 수행해 보았다. d에 해당하는 e에 여러개의 EMP가 Collection으로 들어가 있는게 확인 가능하다.

var j5 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT,
    e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO,
    (e, d) => new { e, d = d.DefaultIfEmpty() })
    .SelectMany(j => j.d.Select(d => new { j.e, d}))
    .ToList();

var j6 = context.EMP.GroupJoin(context.DEPT,
    e => e.DEPTNO, d => d.DEPTNO,
    (e, d) => new { e, d = d.FirstOrDefault() })
    .ToList();

j5와 j6는 j3에서 이쁘지 않았던 모양을 좀 더 사용하기 좋도록 만든 것이다. j3에서 만든 Collection을 풀어서 flat하게 만들어주는게 j5, j6이다. 이 경우에서는 둘의 결과는 똑같다.

하지만 모든 경우에 있어서 둘의 결과가 똑같지는 않다.

j5에서는 EMP에 해당하는 DEPT가 여러 개 있는 경우 그걸 여러개의 결과로 나눠준다.
j6에서는 EMP에 해당하는 DEPT가 여러 개가 있더라도 그중 1개만 결과로 남고 나머지는 무시된다.

위에서 생성한 테이블에서는 outer join을 할려는 목적이 DEPT가 1개이거나 없거나 하는 경우라서 j6방법으로 사용해도 되지만, 대부분의 경우에는 j5 방법대로 해야한다.

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예제 SQL문

LINQ 실행

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