SQL汇总数据：聚集函数

我们经常需要汇总数据而无需实际检索出这些数据，为此SQL提供了专门的函数。使用这些函数，SQL查询能够高效地检索数据，以便进行分析和报表生成。这类检索的例子包括：

确定表中行数（或者满足某个条件或包含某个特定值的行数）；
获得表中某些列的和；
找出表列（或所有行或某些特定的行）的最大值、最小值、平均值。

上述例子都需要汇总表中的数据，而无需检索数据本身。因此，返回实际表数据会浪费时间和处理资源。我们真正需要的是汇总信息。

为方便这种类型的检索，SQL提供了五个聚集函数，这些函数能够执行上述检索任务。SQL的聚集函数在各种主要的SQL实现中得到了广泛且一致的支持。

1.AVG()函数

AVG()函数通过计算表中指定列值的总和，并除以行数，来求得该列的平均值。AVG()可用于返回所有列的平均值，也可用于返回特定列或行的平均值。以下示例使用AVG()返回Products表中所有产品的平均价格：

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SELECT AVG(prod_price) AS avg_price 
FROM Products;

分析：此SELECT语句返回值avg_price，它表示Products表中所有产品的平均价格。

AVG()也可用于确定特定列或行的平均值。以下示例返回特定供应商所提供产品的平均价格：

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SELECT AVG(prod_price) AS avg_price 
FROM Products 
WHERE vend_id = 'DLL01';

分析：这条SELECT语句与前一条的不同之处在于，它包含了WHERE子句，用于过滤出vend_id为'DLL01'的产品，因此avg_price中返回的值只是该供应商产品的平均值。

说明：AVG()函数会忽略列值为NULL的行。

2.COUNT()函数

COUNT()函数用于计数。可以使用COUNT()确定表中行的数目或符合特定条件的行的数目。

COUNT()函数有两种使用方式：

使用COUNT(*)对表中所有行进行计数，无论列中是否包含空值（NULL）。
使用COUNT(column)对特定列中具有非空值的行进行计数，忽略NULL值。

以下示例返回Customers表中顾客的总数：

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SELECT COUNT(*) AS num_cust 
FROM Customers;

分析：在此示例中，利用COUNT(*)对所有行进行计数，无论行中各列的值是什么。计数结果在num_cust中返回。

以下示例只对具有电子邮件地址的客户进行计数：

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SELECT COUNT(cust_email) AS num_cust 
FROM Customers;

分析：这条SELECT语句使用COUNT(cust_email)对cust_email列中有值的行进行计数。在此示例中，假设cust_email的计数为3（表示5个顾客中只有3个顾客有电子邮件地址）。

3.MAX()函数

MAX()函数返回指定列中的最大值。MAX()要求指定列名，如下所示：

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SELECT MAX(prod_price) AS max_price 
FROM Products;

分析：这里，MAX()返回Products表中最贵物品的价格。

提示：对非数值数据使用MAX()

虽然MAX()一般用来找出最大的数值或日期值，但许多（并非所有）DBMS允许将它用来返回任意列中的最大值，包括返回文本列中的最大值。在用于文本数据时，MAX()返回按该列排序后的最后一行。

说明：MAX()函数会忽略列值为NULL的行。

4.MIN()函数

MIN()函数的功能与MAX()函数相反，它返回指定列的最小值。与MAX()一样，MIN()要求指定列名，如下所示：

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SELECT MIN(prod_price) AS min_price 
FROM Products;

分析：其中MIN()返回Products表中最便宜物品的价格。

提示：对非数值数据使用MIN()

虽然MIN()一般用来找出最小的数值或日期值，但许多（并非所有）DBMS允许将它用来返回任意列中的最小值，包括返回文本列中的最小值。在用于文本数据时，MIN()返回该列排序后最前面的行。

说明：MIN()函数会忽略列值为NULL的行。

5.SUM()函数

SUM()函数用来返回指定列值的总和（总计）。

以下示例中，OrderItems表包含订单中实际的物品，每个物品有相应的数量。可以如下检索所订购物品的总数（所有quantity值之和）：

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SELECT SUM(quantity) AS items_ordered 
FROM OrderItems 
WHERE order_num = 20005;

分析：函数SUM(quantity)返回订单中所有物品数量之和，WHERE子句确保只统计某个特定订单中的物品。

SUM()也可以用来合计计算值。以下示例中，合计每项物品的item_price*quantity，得出总的订单金额：

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SELECT SUM(item_price*quantity) AS total_price 
FROM OrderItems 
WHERE order_num = 20005;

分析：函数SUM(item_price*quantity)返回订单中所有物品价格之和，WHERE子句同样确保只统计某个特定订单中的物品。

说明：SUM()函数会忽略列值为NULL的行。

6.聚集不同值

以上五个聚集函数都可以如下使用：

对所有行执行计算，不指定参数或使用ALL参数（因为ALL是默认行为）。
只包含不同的值，指定DISTINCT参数。

提示：ALL为默认行为，因此不需要显式指定。如果不指定DISTINCT，则假定为ALL。

以下示例使用AVG()函数返回特定供应商提供的产品的平均价格。它与上面的SELECT语句相同，但使用了DISTINCT参数，因此平均值只考虑各个不同的价格：

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SELECT AVG(DISTINCT prod_price) AS avg_price 
FROM Products 
WHERE vend_id = 'DLL01';

分析：在使用了DISTINCT后，此示例中的avg_price可能会更高，因为有多个物品具有相同的较低价格。排除这些重复的价格后，平均价格会相应提升。

注意：DISTINCT 不能用于COUNT(*)
如果指定列名，则 DISTINCT 只能用于 COUNT()。DISTINCT 不能用于COUNT(*)。类似地，DISTINCT 必须使用列名，不能用于计算或表达式。

提示：将DISTINCT 用于MIN()和MAX()
虽然 DISTINCT 从技术上可用于 MIN()和 MAX()，但这样做实际上没有价值。一个列中的最小值和最大值不管是否只考虑不同值，结果都是相同的。

7.组合聚集函数

到目前为止的所有聚集函数示例都只涉及单个函数。但实际上，SELECT语句可以根据需要包含多个聚集函数。以下示例展示了如何组合使用多个聚集函数：

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SELECT COUNT(*) AS num_items, 
       MIN(prod_price) AS price_min, 
       MAX(prod_price) AS price_max, 
       AVG(prod_price) AS price_avg 
FROM Products;

分析：这里用单条SELECT语句执行了四个聚集计算，返回了四个值（Products表中物品的数目、产品价格的最高值、最低值以及平均值）。

总结：

聚集函数用于汇总数据。SQL支持五个聚集函数，这些函数可以以多种方式使用，返回所需的结果。这些函数非常高效，它们返回的结果通常比在自己的客户端应用程序中计算要快得多。