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SQL之SELECT使用篇第03章基本的SELECT语句第04章运算符第05章排序与分页第06章多表查询第07章单行函数第08章聚合函数第09章子查询我们上一章讲到了 SQL 单行函数。实际上 SQL 函数还有一类叫做聚合或聚集、分组函数它是对一组数据进行汇总的函数输入的是一组数据的集合输出的是单个值。1. 聚合函数介绍什么是聚合函数聚合函数作用于一组数据并对一组数据返回一个值。聚合函数类型AVG()SUM()MAX()MIN()COUNT()聚合函数语法聚合函数不能嵌套调用。比如不能出现类似“AVG(SUM(字段名称))”形式的调用。1.1 AVG和SUM函数可以对数值型数据使用AVG 和 SUM 函数。SELECTAVG(salary),MAX(salary),MIN(salary),SUM(salary)FROMemployeesWHEREjob_idLIKE%REP%;1.2 MIN和MAX函数可以对任意数据类型的数据使用 MIN 和 MAX 函数。SELECTMIN(hire_date),MAX(hire_date)FROMemployees;1.3 COUNT函数COUNT(*)返回表中记录总数适用于任意数据类型。SELECTCOUNT(*)FROMemployeesWHEREdepartment_id50;COUNT(expr) 返回expr不为空的记录总数。SELECTCOUNT(commission_pct)FROMemployeesWHEREdepartment_id50;问题用count(*)count(1)count(列名)谁好呢?其实对于MyISAM引擎的表是没有区别的。这种引擎内部有一计数器在维护着行数。Innodb引擎的表用count(*),count(1)直接读行数复杂度是O(n)因为innodb真的要去数一遍。但好于具体的count(列名)。问题能不能使用count(列名)替换count(*)?不要使用 count(列名)来替代count(*)count(*)是 SQL92 定义的标准统计行数的语法跟数据库无关跟 NULL 和非 NULL 无关。说明count(*)会统计值为 NULL 的行而 count(列名)不会统计此列为 NULL 值的行。2. GROUP BY2.1 基本使用可以使用GROUP BY子句将表中的数据分成若干组SELECTcolumn,group_function(column)FROMtable[WHEREcondition][GROUPBYgroup_by_expression][ORDERBYcolumn];明确WHERE一定放在FROM后面在SELECT列表中所有未包含在组函数中的列都应该包含在 GROUP BY子句中SELECTdepartment_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id;包含在 GROUP BY 子句中的列不必包含在SELECT 列表中SELECTAVG(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id;2.2 使用多个列分组SELECTdepartment_id dept_id,job_id,SUM(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id,job_id;2.3 GROUP BY中使用WITH ROLLUP使用WITH ROLLUP关键字之后在所有查询出的分组记录之后增加一条记录该记录计算查询出的所有记录的总和即统计记录数量。SELECTdepartment_id,AVG(salary)FROMemployeesWHEREdepartment_id80GROUPBYdepartment_idWITH ROLLUP;注意当使用ROLLUP时不能同时使用ORDER BY子句进行结果排序即ROLLUP和ORDER BY是互相排斥的。3. HAVING3.1 基本使用过滤分组HAVING子句行已经被分组。使用了聚合函数。满足HAVING 子句中条件的分组将被显示。HAVING 不能单独使用必须要跟 GROUP BY 一起使用。SELECTdepartment_id,MAX(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_idHAVINGMAX(salary)10000;**非法使用聚合函数 不能在 WHERE 子句中使用聚合函数。**如下SELECTdepartment_id,AVG(salary)FROMemployeesWHEREAVG(salary)8000GROUPBYdepartment_id;3.2 WHERE和HAVING的对比区别1WHERE 可以直接使用表中的字段作为筛选条件但不能使用分组中的计算函数作为筛选条件HAVING 必须要与 GROUP BY 配合使用可以把分组计算的函数和分组字段作为筛选条件。这决定了在需要对数据进行分组统计的时候HAVING 可以完成 WHERE 不能完成的任务。这是因为在查询语法结构中WHERE 在 GROUP BY 之前所以无法对分组结果进行筛选。HAVING 在 GROUP BY 之后可以使用分组字段和分组中的计算函数对分组的结果集进行筛选这个功能是 WHERE 无法完成的。另外WHERE排除的记录不再包括在分组中。区别2如果需要通过连接从关联表中获取需要的数据WHERE 是先筛选后连接而 HAVING 是先连接后筛选。这一点就决定了在关联查询中WHERE 比 HAVING 更高效。因为 WHERE 可以先筛选用一个筛选后的较小数据集和关联表进行连接这样占用的资源比较少执行效率也比较高。HAVING 则需要先把结果集准备好也就是用未被筛选的数据集进行关联然后对这个大的数据集进行筛选这样占用的资源就比较多执行效率也较低。小结如下优点缺点WHERE先筛选数据再关联执行效率高不能使用分组中的计算函数进行筛选HAVING可以使用分组中的计算函数在最后的结果集中进行筛选执行效率较低开发中的选择WHERE 和 HAVING 也不是互相排斥的我们可以在一个查询里面同时使用 WHERE 和 HAVING。包含分组统计函数的条件用 HAVING普通条件用 WHERE。这样我们就既利用了 WHERE 条件的高效快速又发挥了 HAVING 可以使用包含分组统计函数的查询条件的优点。当数据量特别大的时候运行效率会有很大的差别。4. SELECT的执行过程4.1 查询的结构#方式1SELECT...,....,...FROM...,...,....WHERE多表的连接条件AND不包含组函数的过滤条件GROUPBY...,...HAVING包含组函数的过滤条件ORDERBY...ASC/DESCLIMIT...,...#方式2SELECT...,....,...FROM...JOIN...ON多表的连接条件JOIN...ON...WHERE不包含组函数的过滤条件AND/OR不包含组函数的过滤条件GROUPBY...,...HAVING包含组函数的过滤条件ORDERBY...ASC/DESCLIMIT...,...#其中#1from从哪些表中筛选#2on关联多表查询时去除笛卡尔积#3where从表中筛选的条件#4group by分组依据#5having在统计结果中再次筛选#6order by排序#7limit分页4.2 SELECT执行顺序你需要记住 SELECT 查询时的两个顺序1. 关键字的顺序是不能颠倒的SELECT ... FROM ... WHERE ... GROUP BY ... HAVING ... ORDER BY ... LIMIT...2.SELECT 语句的执行顺序在 MySQL 和 Oracle 中SELECT 执行顺序基本相同FROM - WHERE - GROUP BY - HAVING - SELECT 的字段 - DISTINCT - ORDER BY - LIMIT比如你写了一个 SQL 语句那么它的关键字顺序和执行顺序是下面这样的SELECTDISTINCTplayer_id,player_name,count(*)asnum# 顺序 5FROMplayerJOINteamONplayer.team_idteam.team_id# 顺序 1WHEREheight1.80# 顺序 2GROUPBYplayer.team_id# 顺序 3HAVINGnum2# 顺序 4ORDERBYnumDESC# 顺序 6LIMIT2# 顺序 7在 SELECT 语句执行这些步骤的时候每个步骤都会产生一个虚拟表然后将这个虚拟表传入下一个步骤中作为输入。需要注意的是这些步骤隐含在 SQL 的执行过程中对于我们来说是不可见的。4.3 SQL 的执行原理SELECT 是先执行 FROM 这一步的。在这个阶段如果是多张表联查还会经历下面的几个步骤首先先通过 CROSS JOIN 求笛卡尔积相当于得到虚拟表 vtvirtual table1-1通过 ON 进行筛选在虚拟表 vt1-1 的基础上进行筛选得到虚拟表 vt1-2添加外部行。如果我们使用的是左连接、右链接或者全连接就会涉及到外部行也就是在虚拟表 vt1-2 的基础上增加外部行得到虚拟表 vt1-3。当然如果我们操作的是两张以上的表还会重复上面的步骤直到所有表都被处理完为止。这个过程得到是我们的原始数据。当我们拿到了查询数据表的原始数据也就是最终的虚拟表vt1就可以在此基础上再进行WHERE 阶段。在这个阶段中会根据 vt1 表的结果进行筛选过滤得到虚拟表vt2。然后进入第三步和第四步也就是GROUP 和 HAVING 阶段。在这个阶段中实际上是在虚拟表 vt2 的基础上进行分组和分组过滤得到中间的虚拟表vt3和vt4。当我们完成了条件筛选部分之后就可以筛选表中提取的字段也就是进入到SELECT 和 DISTINCT 阶段。首先在 SELECT 阶段会提取想要的字段然后在 DISTINCT 阶段过滤掉重复的行分别得到中间的虚拟表vt5-1和vt5-2。当我们提取了想要的字段数据之后就可以按照指定的字段进行排序也就是ORDER BY 阶段得到虚拟表vt6。最后在 vt6 的基础上取出指定行的记录也就是LIMIT 阶段得到最终的结果对应的是虚拟表vt7。当然我们在写 SELECT 语句的时候不一定存在所有的关键字相应的阶段就会省略。同时因为 SQL 是一门类似英语的结构化查询语言所以我们在写 SELECT 语句的时候还要注意相应的关键字顺序所谓底层运行的原理就是我们刚才讲到的执行顺序。笔记# 聚合函数#1. 常见的几个聚合函数#1.1 AVG / SUM 只适用于数值类型的字段或变量SELECTAVG(salary),SUM(salary),AVG(salary)*107FROMemployees;#如下的操作没有意义SELECTSUM(last_name),AVG(last_name),SUM(hire_date)FROMemployees;#1.2 MAX / MIN :适用于数值类型、字符串类型、日期时间类型的字段或变量SELECTMAX(salary),MIN(salary)FROMemployees;SELECTMAX(last_name),MIN(last_name),MAX(hire_date),MIN(hire_date)FROMemployees;#1.3 COUNT# ① 作用计算指定字段在查询结构中出现的个数不包含NULL值的SELECTCOUNT(employee_id),COUNT(salary),COUNT(2*salary),COUNT(1),COUNT(2),COUNT(*)FROMemployees;SELECT*FROMemployees;#如果计算表中有多少条记录如何实现#方式1COUNT(*)#方式2COUNT(1)#方式3COUNT(具体字段) : 不一定对#② 注意计算指定字段出现的个数时是不计算NULL值的。SELECTCOUNT(commission_pct)FROMemployees;SELECTcommission_pctFROMemployeesWHEREcommission_pctISNOTNULL;#③ 公式AVG SUM / COUNTSELECTAVG(salary),SUM(salary)/COUNT(salary),AVG(commission_pct),SUM(commission_pct)/COUNT(commission_pct),SUM(commission_pct)/107FROMemployees;#需求查询公司中平均奖金率#错误的SELECTAVG(commission_pct)FROMemployees;#正确的SELECTSUM(commission_pct)/COUNT(IFNULL(commission_pct,0)),AVG(IFNULL(commission_pct,0))FROMemployees;# 如何需要统计表中的记录数使用COUNT(*)、COUNT(1)、COUNT(具体字段) 哪个效率更高呢# 如果使用的是MyISAM 存储引擎则三者效率相同都是O(1)# 如果使用的是InnoDB 存储引擎则三者效率COUNT(*) COUNT(1) COUNT(字段)#其他方差、标准差、中位数#2. GROUP BY 的使用#需求查询各个部门的平均工资最高工资SELECTdepartment_id,AVG(salary),SUM(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id#需求查询各个job_id的平均工资SELECTjob_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYjob_id;#需求查询各个department_id,job_id的平均工资#方式1SELECTdepartment_id,job_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id,job_id;#方式2SELECTjob_id,department_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYjob_id,department_id;#错误的SELECTdepartment_id,job_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_id;#结论1SELECT中出现的非组函数的字段必须声明在GROUP BY 中。# 反之GROUP BY中声明的字段可以不出现在SELECT中。#结论2GROUP BY 声明在FROM后面、WHERE后面ORDER BY 前面、LIMIT前面#结论3MySQL中GROUP BY中使用WITH ROLLUPSELECTdepartment_id,AVG(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_idWITH ROLLUP;#需求查询各个部门的平均工资按照平均工资升序排列SELECTdepartment_id,AVG(salary)avg_salFROMemployeesGROUPBYdepartment_idORDERBYavg_salASC;#说明当使用ROLLUP时不能同时使用ORDER BY子句进行结果排序即ROLLUP和ORDER BY是互相排斥的。#错误的SELECTdepartment_id,AVG(salary)avg_salFROMemployeesGROUPBYdepartment_idWITH ROLLUPORDERBYavg_salASC;#3. HAVING的使用 (作用用来过滤数据的)#练习查询各个部门中最高工资比10000高的部门信息#错误的写法SELECTdepartment_id,MAX(salary)FROMemployeesWHEREMAX(salary)10000GROUPBYdepartment_id;#要求1如果过滤条件中使用了聚合函数则必须使用HAVING来替换WHERE。否则报错。#要求2HAVING 必须声明在 GROUP BY 的后面。#正确的写法SELECTdepartment_id,MAX(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_idHAVINGMAX(salary)10000;#要求3开发中我们使用HAVING的前提是SQL中使用了GROUP BY。#练习查询部门id为10,20,30,40这4个部门中最高工资比10000高的部门信息#方式1推荐执行效率高于方式2.SELECTdepartment_id,MAX(salary)FROMemployeesWHEREdepartment_idIN(10,20,30,40)GROUPBYdepartment_idHAVINGMAX(salary)10000;#方式2SELECTdepartment_id,MAX(salary)FROMemployeesGROUPBYdepartment_idHAVINGMAX(salary)10000ANDdepartment_idIN(10,20,30,40);#结论当过滤条件中有聚合函数时则此过滤条件必须声明在HAVING中。# 当过滤条件中没有聚合函数时则此过滤条件声明在WHERE中或HAVING中都可以。但是建议大家声明在WHERE中。/* WHERE 与 HAVING 的对比 1. 从适用范围上来讲HAVING的适用范围更广。 2. 如果过滤条件中没有聚合函数这种情况下WHERE的执行效率要高于HAVING */#4. SQL底层执行原理#4.1 SELECT 语句的完整结构/* #sql92语法 SELECT ....,....,....(存在聚合函数) FROM ...,....,.... WHERE 多表的连接条件 AND 不包含聚合函数的过滤条件 GROUP BY ...,.... HAVING 包含聚合函数的过滤条件 ORDER BY ....,...(ASC / DESC ) LIMIT ...,.... #sql99语法 SELECT ....,....,....(存在聚合函数) FROM ... (LEFT / RIGHT)JOIN ....ON 多表的连接条件 (LEFT / RIGHT)JOIN ... ON .... WHERE 不包含聚合函数的过滤条件 GROUP BY ...,.... HAVING 包含聚合函数的过滤条件 ORDER BY ....,...(ASC / DESC ) LIMIT ...,.... */#4.2 SQL语句的执行过程#FROM ...,...- ON - (LEFT/RIGNT JOIN) - WHERE - GROUP BY - HAVING - SELECT - DISTINCT -# ORDER BY - LIMIT