9. 汇总数据「SQL必知必会 第5版」

前言

本系列是个人看 《SQL必知必会(第5版)》 的记录,需要的数据可以通过 建表 导入数据 下载导入.

正文

本节介绍什么是 SQL 的聚集函数,如何利用它们汇总表的数据。

聚集函数

我们经常需要汇总数据而不用把它们实际检索出来,为此 SQL 提供了专门的函数。使用这些函数,SQL 查询可用于检索数据,以便分析和报表生成。这种类型的检索例子有:

  • 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);
  • 获得表中某些行的和;
  • 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出表中的数据,而不需要查出数据本身。因此,返回实际表数据纯属浪费时间和处理资源(更不用说带宽了)。再说一遍,我们实际想要的是汇总信息。

为方便这种类型的检索,SQL 给出了5个聚集函数,见下表。这些函数能进行上述检索。与前一章介绍的数据处理函数不同,SQL 的聚集函数在各种主要 SQL 实现中得到了相当一致的支持。

聚集函数(aggregate function)
对某些行运行的函数,计算并返回一个值。

SQL聚集函数
函数说明
AVG()返回某列的平均值
COUNT()返回某列的行数
MAX()返回某列的最大值
MIN()返回某列的最小值
SUM()返回某列值之和

下面说明各函数的使用。

AVG()函数

AVG()通过对表中行数计数并计算其列值之和,求得该列的平均值。AVG() 可用来返回所有列的平均值,也可以用来返回特定列或行的平均值。

下面的例子使用 AVG()返回 Products 表中所有产品的平均价格:

输入👇🏻

SELECT AVG(prod_price) AS avg_price 
FROM Products;

输出👇🏻

avg_price 
-------------
6.823333 

分析👇🏻
SELECT 语句返回值 avg_price,它包含 Products 表中所有产品的平均价格。如 第7节 所述,avg_price 是一个别名。

AVG()也可以用来确定特定列或行的平均值。下面的例子返回特定供应商所提供产品的平均价格:

输入👇🏻

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

输出👇🏻

avg_price 
-----------
3.8650 

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。此 WHERE 子句仅过滤出 vend_idDLL01 的产品,因此 avg_price 中返回的值只是该供应商产品的平均值。

注意:只用于单个列
AVG()只能用来确定特定数值列的平均值,而且列名必须作为函数参数给出。为了获得多个列的平均值,必须使用多个 AVG()函数。只有一个例外是要从多个列计算出一个值时,本课后面会讲到。

说明:NULL
AVG()函数忽略列值为 NULL的行。

COUNT()函数

COUNT()函数进行计数。可利用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(*)对表中行的数目进行计数,不管表列中包含的是空值(NULL)还是非空值。
  • 使用 COUNT(column)对特定列中具有值的行进行计数,忽略 NULL 值。
    下面的例子返回 Customers表中顾客的总数:

输入👇🏻

SELECT COUNT(*) AS num_cust 
FROM Customers;

输出👇🏻

num_cust 
--------
5 

分析👇🏻
在此例子中,利用 COUNT(*)对所有行计数,不管行中各列有什么值。计数值在 num_cust中返回。
下面的例子只对具有电子邮件地址的客户计数:

输入👇🏻

SELECT COUNT(cust_email) AS num_cust 
FROM Customers; 

输出👇🏻

num_cust 
--------
3

分析👇🏻
这条 SELECT语句使用 COUNT(cust_email)cust_email列中有值的行进行计数。在此例子中,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)。

说明:NULL
如果指定列名,则 COUNT()函数会忽略指定列的值为 NULL的行,但如果 COUNT()函数中用的是星号(*),则不忽略。

MAX()函数

MAX()返回指定列中的最大值。MAX()要求指定列名,如下所示: 输入👇🏻

SELECT MAX(prod_price) AS max_price 
FROM Products;

输出👇🏻

max_price 
----------
11.9900 

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:NULL
MAX()函数忽略列值为 NULL的行。

MIN()函数

MIN()的功能正好与 MAX()功能相反,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:

输入👇🏻

SELECT MIN(prod_price) AS min_price 
FROM Products

输出👇🏻

min_price 
----------
3.4900 

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:NULL
MIN()函数忽略列值为 NULL的行。

SUM()函数

SUM()用来返回指定列值的和(总计)。

下面举一个例子,OrderItems包含订单中实际的物品,每个物品有相应的数量。可如下检索所订购物品的总数(所有 quantity值之和):

输入👇🏻

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

输出👇🏻

items_ordered 
----------
200

分析👇🏻
函数 SUM(quantity)返回订单中所有物品数量之和,WHERE子句保证只统计某个物品订单中的物品。
SUM()也可以用来合计计算值。在下面的例子中,合计每项物品的 item_price*quantity,得出总的订单金额:

输入👇🏻

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

输出👇🏻

total_price 
----------
1648.0000 

分析👇🏻
函数 SUM(item_price*quantity)返回订单中所有物品价钱之和,WHERE子句同样保证只统计某个物品订单中的物品。

提示:在多个列上进行计算
如本例所示,利用标准的算术操作符,所有聚集函数都可用来执行多个列上的计算。

说明:NULL 值
SUM()函数忽略列值为 NULL的行。

聚集不同值

以上 5 个聚集函数都可以如下使用。

  • 对所有行执行计算,指定 ALL参数或不指定参数(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
ALL参数不需要指定,因为它是默认行为。如果不指定 DISTINCT,则假定为 ALL

下面的例子使用 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:

输入👇🏻

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

输出👇🏻

avg_price 
-----------
4.2400 

分析👇🏻
可以看到,在使用了 DISTINCT后,此例子中的 avg_price比较高,因为有多个物品具有相同的较低价格。排除它们提升了平均价格。

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()MAX()
虽然 DISTINCT 从技术上可用于 MIN()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。

说明:其他聚集参数
除了这里介绍的 DISTINCTALL参数,有的 DBMS 还支持其他参数,如支持对查询结果的子集进行计算的 TOPTOP PERCENT。为了解具体的 DBMS 支持哪些参数,请参阅相应的文档。

组合聚集函数

目前为止的所有聚集函数例子都只涉及单个函数。但实际上,SELECT语句可根据需要包含多个聚集函数。请看下面的例子:

输入👇🏻

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;

输出👇🏻

num_items  price_min  price_max  price_avg
---------- ----------- --------- ---------
9          3.4900     11.9900    6.823333

分析👇🏻
这里用单条 SELECT 语句执行了 4 个聚集计算,返回 4 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)。

注意:取别名
在指定别名以包含某个聚集函数的结果时,不应该使用表中实际的列名。虽然这样做也算合法,但许多 SQL 实现不支持,可能会产生模糊的错误消息。

小结

聚集函数用来汇总数据。SQL 支持 5 个聚集函数,可以用多种方法使用它们,返回所需的结果。这些函数很高效,它们返回结果一般比你在自己的客户端应用程序中计算要快得多。