SQL中的分组数据

本文介绍如何分组数据,以便汇总表内容的子集。这涉及两个新的SELECT语句子句:GROUP BY子句和HAVING子句。

1. 数据分组

我们知道,使用SQL聚集函数可以汇总数据。这样,我们就能够对行进行计数,计算和与平均数,不检索所有数据就获得最大值和最小值。

目前为止的所有计算都是在表的所有数据或匹配特定的WHERE子句的数据上进行的。比如下面的例子返回供应商DLL01提供的产品数目:

sql 复制代码
SELECT COUNT(*) AS num_prods 
FROM Products 
WHERE vend_id = 'DLL01';

输出:

sql 复制代码
num_prods 
----------- 
4

如果要返回每个供应商提供的产品数目,该怎么办?或者返回只提供一项产品的供应商的产品,或者返回提供10个以上产品的供应商的产品,怎么办?这就是分组大显身手的时候了。使用分组可以将数据分为多个逻辑组,对每个组进行聚集计算。

2. 创建分组

分组是使用SELECT语句的GROUP BY子句建立的。理解分组的最好办法是看一个例子:

sql 复制代码
SELECT vend_id, COUNT(*) AS num_prods 
FROM Products 
GROUP BY vend_id;

输出:

sql 复制代码
vend_id	num_prods 
-------	--------- 
BRS01	3 
DLL01	4 
FNG01	2

分析:上面的SELECT语句指定了两个列:vend_id包含产品供应商的ID,num_prods为计算字段(用COUNT(*)函数建立)。GROUP BY子句指示DBMS按vend_id排序并分组数据。这就会对每个vend_id而不是整个表计算num_prods一次。从输出中可以看到,供应商BRS01有3个产品,供应商DLL01有4个产品,而供应商FNG01有2个产品。

在使用GROUP BY子句前,需要知道一些重要的规定:

  1. GROUP BY子句可以包含任意数目的列,因而可以对分组进行嵌套,更细致地进行数据分组。
  2. 如果在GROUP BY子句中嵌套了分组,数据将在最后指定的分组上进行汇总。换句话说,在建立分组时,指定的所有列都一起计算(所以不能从个别的列取回数据)。
  3. GROUP BY子句中列出的每一列都必须是检索列或有效的表达式(但不能是聚集函数)。如果在SELECT中使用表达式,则必须在GROUP BY子句中指定相同的表达式。不能使用别名。
  4. 大多数SQL实现不允许GROUP BY列带有长度可变的数据类型(如文本或备注型字段)。
  5. 除聚集计算语句外,SELECT语句中的每一列都必须在GROUP BY子句中给出。
  6. 如果分组列中包含具有NULL值的行,则NULL将作为一个分组返回。如果列中有多行NULL值,它们将分为一组。

提示:ALL子句

Microsoft SQL Server等有些SQL实现在GROUP BY中支持可选的ALL子句。这个子句可用来返回所有分组,即使是没有匹配行的分组也返回(在此情况下,聚集将返回NULL)。具体的DBMS是否支持ALL,请参阅相应的文档。

注意:通过相对位置指定列

有的SQL实现允许根据SELECT列表中的位置指定GROUP BY的列。例如,GROUP BY 2, 1可表示按选择的第二个列分组,然后再按第一个列分组。虽然这种速记语法很方便,但并非所有SQL实现都支持,并且使用它容易在编辑SQL语句时出错。

3. 过滤分组

除了能用GROUP BY分组数据外,SQL还允许过滤分组,规定包括哪些分组,排除哪些分组。例如,你可能想要列出至少有两个订单的所有顾客。为此,必须基于完整的分组而不是个别的行进行过滤。

我们已经看到了WHERE子句的作用。但是,在这个例子中WHERE不能完成任务,因为WHERE过滤指定的是行而不是分组。事实上,WHERE没有分组的概念。那么,不使用WHERE使用什么呢?SQL为此提供了另一个子句,就是HAVING子句。HAVING非常类似于WHERE。事实上,目前为止所学过的所有类型的WHERE子句都可以用HAVING来替代。唯一的差别是,WHERE过滤行,而HAVING过滤分组。

那么,怎么过滤分组呢?请看以下的例子:

sql 复制代码
SELECT cust_id, COUNT(*) AS orders 
FROM Orders 
GROUP BY cust_id 
HAVING COUNT(*) >= 2;

输出:

sql 复制代码
cust_id	orders 
----------	----------- 
1000000001	2

这条SELECT语句的前三行类似于上面的语句。最后一行增加了HAVING子句,它过滤COUNT(*) >= 2(两个以上订单)的那些分组。

可以看到,WHERE子句在这里不起作用,因为过滤是基于分组聚集值,而不是特定行的值。

说明:HAVING和WHERE的差别

这里有另一种理解方法,WHERE在数据分组前进行过滤,HAVING在数据分组后进行过滤。这是一个重要的区别,WHERE排除的行不包括在分组中。这可能会改变计算值,从而影响HAVING子句中基于这些值过滤掉的分组。

那么,有没有在一条语句中同时使用WHERE和HAVING子句的需要呢?事实上,确实有。假如想进一步过滤上面的语句,使它返回过去12个月内具有两个以上订单的顾客。为此,可增加一条WHERE子句,过滤出过去12个月内下过的订单,然后再增加HAVING子句过滤出具有两个以上订单的分组。

为了更好地理解,来看下面的例子,它列出具有两个以上产品且其价格大于等于4的供应商:

sql 复制代码
SELECT vend_id, COUNT(*) AS num_prods 
FROM Products 
WHERE prod_price >= 4 
GROUP BY vend_id 
HAVING COUNT(*) >= 2;

输出:

sql 复制代码
vend_id	num_prods 
-------	----------- 
BRS01	3 
FNG01	2

这条语句中,第一行是使用了聚集函数的基本SELECT语句,很像前面的例子。WHERE子句过滤所有prod_price至少为4的行,然后按vend_id分组数据,HAVING子句过滤计数为2或2以上的分组。如果没有WHERE子句,就会多检索出一行(供应商DLL01,销售4个产品,价格都在4以下)。

说明:使用HAVING和WHERE

HAVING与WHERE非常类似,如果不指定GROUP BY,则大多数DBMS会同等对待它们。不过,你自己要能区分这一点。使用HAVING时应该结合GROUP BY子句,而WHERE子句用于标准的行级。

4. 分组和排序

GROUP BY和ORDER BY经常完成相同的工作,但它们非常不同,理解这一点很重要。表10-1汇总了它们之间的差别。

表10-1中列出的第一项差别极为重要。我们经常发现,用GROUP BY分组的数据确实是以分组顺序输出的。但并不总是这样,这不是SQL规范所要求的。此外,即使特定的DBMS总是按给出的GROUP BY子句排序数据,用户也可能会要求以不同的顺序排序。就因为你以某种方式分组数据(获得特定的分组聚集值),并不表示你需要以相同的方式排序输出。应该提供明确的ORDER BY子句,即使其效果等同于GROUP BY子句。

提示:不要忘记ORDER BY

一般在使用GROUP BY子句时,应该也给出ORDER BY子句。这是保证数据正确排序的唯一方法。千万不要仅依赖GROUP BY排序数据。

为说明GROUP BY和ORDER BY的使用方法,来看一个例子。下面的SELECT语句类似于前面那些例子。它检索包含三个或更多物品的订单号和订购物品的数目:

sql 复制代码
SELECT order_num, COUNT(*) AS items 
FROM OrderItems 
GROUP BY order_num 
HAVING COUNT(*) >= 3;

输出:

sql 复制代码
order_num	items 
---------	----- 
20006	3 
20007	5 
20008	5 
20009	3

要按订购物品的数目排序输出,需要添加ORDER BY子句,如下所示:

sql 复制代码
SELECT order_num, COUNT(*) AS items 
FROM OrderItems 
GROUP BY order_num 
HAVING COUNT(*) >= 3 
ORDER BY items, order_num;

输出:

sql 复制代码
order_num	items 
---------	----- 
20006	3 
20009	3 
20007	5 
20008	5

在这个例子中,使用GROUP BY子句按订单号(order_num列)分组数据,以便COUNT(*)函数能够返回每个订单中的物品数目。HAVING子句过滤数据,使得只返回包含三个或更多物品的订单。最后,用ORDER BY子句排序输出。

5. SELECT子句顺序

下面回顾一下SELECT语句中子句的顺序。表10-2以在SELECT语句中使用时必须遵循的次序,列出迄今为止所学过的子句。

总结

本文讲述了如何使用GROUP BY子句对多组数据进行汇总计算,返回每个组的结果。我们看到了如何使用HAVING子句过滤特定的组,还知道了ORDER BY和GROUP BY之间以及WHERE和HAVING之间的差异。

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