参考链接:#MysqL数据库(MysqL安装/基础/高级/优化)
https://www.bilibili.com/vIDeo/BV1iq4y1u7vj
我们在之前了解到了 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。【相关推荐:mysql视频教程】
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。
SELECT AVG(salary), MAX(salary),MIN(salary), SUM(salary)FROM employeesWHERE job_ID liKE '%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。
SELECT MIN(hire_date), MAX(hire_date)FROM employees;1.3 COUNT函数
COUNT(*)
返回表中记录总数,适用于任意数据类型。SELECT COUNT(*)FROM employeesWHERE department_ID = 50;
COUNT(expr)
返回expr不为空的记录总数。SELECT COUNT(commission_pct)FROM employeesWHERE department_ID = 50; //忽略了Null值
计算表中有多少条记录
方式1:count(*)
方式2:count(1)
方式3:count(某具体字段)
,但是因为忽略了null值,所以不一定对问题: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,但是COUNT(*)
的效率略高
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。
注意:
以上分组函数都忽略null值
可以和distinct搭配实现去重的运算
count函数的单独介绍,一般使用count(*)用作统计行数
和分组函数一同查询的字段要求是group by后的字段
2. GROUP BY
2.1 基本使用
可以使用GROUP BY子句将表中的数据分成若干组,语法如下:
SELECT column, group_function(column)FROM table[WHERE condition][GROUP BY group_by_Expression][ORDER BY column];
明确:WHERE一定放在FROM后面
1、 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
SELECT department_ID, AVG(salary)FROM employeesGROUP BY department_ID ;
2、包含在 GROUP BY 子句中的列不必包含在SELECT 列表中
SELECT AVG(salary)FROM employeesGROUP BY department_ID ;
2.2 使用多个列分组
SELECT department_ID AS dept_ID, job_ID, SUM(salary)FROM employeesGROUP BY department_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。
SELECT department_ID,AVG(salary)FROM employeesWHERE department_ID > 80GROUP BY department_ID WITH 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,当然这是只在5.7才存在的
3. HAVING(过滤数据)
3.1 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。
SELECT department_ID, MAX(salary)FROM employeesGROUP BY department_IDHAVING MAX(salary)>10000 ;
非法使用聚合函数 : 不能在 WHERE 子句中使用聚合函数来代替过滤条件。如下:
SELECT department_ID, AVG(salary)FROM employeesWHERE AVG(salary) > 8000GROUP BY department_ID;
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.SELECT department_ID,MAX(salary)FROM employeesWHERE department_ID IN (10,20,30,40)GROUP BY department_IDHAVING MAX(salary) > 10000;#方式2:SELECT department_ID,MAX(salary)FROM employeesGROUP BY department_IDHAVING MAX(salary) > 10000 AND department_ID IN (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
3.2 WHERE和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
区别1:WHERE 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(分组前筛选) | 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(分组后筛选) | 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。一般来讲,能用分组前筛选的,尽量使用分组前筛选,提高效率
4. 回顾:分页查询 ★
应用场景:当要显示的数据,一页显示不全,需要分页提交sql请求
语法:
select 查询列表 from 表 【join type join 表2 on 连接条件 where 筛选条件 group by 分组字段 having 分组后的筛选 order by 排序的字段】 limit 【offset,】size; offset 要显示条目的起始索引(起始索引从0开始) size 要显示的条目个数
特点:
limit语句放在查询语句的最后
公式
select 查询列表from 表limit (page-1)*size,size;
假设size=10,即每页显示10条记录,page从1开始,即第一页
page=1,则显示条目的起始索引为0,页面显示0-10条page=2,则显示条目的起始索引为10,页面显示11-20条page=3,则显示条目的起始索引为20,页面显示21-30条案例1:查询前五条员工信息
SELECT * FROM employees liMIT 0,5;SELECT * FROM employees liMIT 5;
案例2:查询第11条——第25条
SELECT * FROM employees liMIT 10,15;
案例3: 有奖金的员工信息,并且工资较高的前10名显示出来
SELECT *FROM employees WHERE commission_pct IS NOT NulL ORDER BY salary DESCliMIT 10 ;
5. SELECT的执行过程
5.1 SELECT语句的完整结构
#方式1:sql92语法:SELECT ...,....,...FROM ...,...,....WHERE 多表的连接条件AND 不包含组函数的过滤条件GROUP BY ...,...HAVING 包含组函数的过滤条件ORDER BY ... ASC/DESCliMIT ...,...#方式2:sql99语法SELECT ...,....,...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GROUP BY ...,...HAVING 包含组函数的过滤条件ORDER BY ... ASC/DESCliMIT ...,...#其中:#(1)from:从哪些表中筛选#(2)on:关联多表查询时,去除笛卡尔积#(3)where:从表中筛选的条件#(4)group by:分组依据#(5)having:在统计结果中再次筛选#(6)order by:排序#(7)limit:分页
5.2 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:
SELECT disTINCT player_ID, player_name, count(*) as num # 顺序 5FROM player JOIN team ON player.team_ID = team.team_ID # 顺序 1WHERE height > 1.80 # 顺序 2GROUP BY player.team_ID # 顺序 3HAVING num > 2 # 顺序 4ORDER BY num DESC # 顺序 6liMIT 2 # 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。
从这里的执行顺序我们也看出来了,因为where是先筛选的,因此group by语句事先分组,参与分组的数据要少,因此执行效率要高
5.3 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 vt(virtual table)1-1;
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 *** 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。**更细致的内容参考后续的高级篇架构
6. 课后练习
综合练习1
1.where子句可否使用组函数进行过滤? No
2.查询公司员工工资的最大值,最小值,平均值,总和
SELECT MAX(salary), MIN(salary), AVG(salary), SUM(salary)FROM employees;
3.查询各job_ID的员工工资的最大值,最小值,平均值,总和
SELECT job_ID, MAX(salary), MIN(salary), AVG(salary), SUM(salary)FROM employeesGROUP BY job_ID;
4.选择具有各个job_ID的员工人数
SELECT job_ID, COUNT(*)FROM employeesGROUP BY job_ID;
5.查询员工最高工资和最低工资的差距(DIFFERENCE)
SELECT MAX(salary), MIN(salary), MAX(salary) - MIN(salary) DIFFERENCEFROM employees;
6.查询各个管理者手下员工的最低工资,其中最低工资不能低于6000,没有管理者的员工不计算在内
SELECT manager_ID, MIN(salary)FROM employeesWHERE manager_ID IS NOT NulLGROUP BY manager_IDHAVING MIN(salary) > 6000;
7.查询所有部门的名字,location_ID,员工数量和平均工资,并按平均工资降序
SELECT department_name, location_ID, COUNT(employee_ID), AVG(salary) avg_salFROM employees e RIGHT JOIN departments dON e.`department_ID` = d.`department_ID`GROUP BY department_name, location_IDORDER BY avg_sal DESC;
8.查询每个工种、每个部门的部门名、工种名和最低工资
SELECT department_name,job_ID,MIN(salary)FROM departments d left JOIN employees eON e.`department_ID` = d.`department_ID`GROUP BY department_name,job_ID
综合练习2
1.简单的分组
案例1:查询每个工种的员工平均工资
SELECT AVG(salary),job_IDFROM employeesGROUP BY job_ID;
案例2:查询每个位置的部门个数
SELECT COUNT(*),location_IDFROM departmentsGROUP BY location_ID;
2.可以实现分组前的筛选
案例1:查询邮箱中包含a字符的 每个部门的最高工资
SELECT MAX(salary),department_IDFROM employeesWHERE email liKE '%a%'GROUP BY department_ID;
案例2:查询有奖金的每个领导手下员工的平均工资
SELECT AVG(salary),manager_IDFROM employeesWHERE commission_pct IS NOT NulLGROUP BY manager_ID;
3.分组后筛选
案例1:查询哪个部门的员工个数>5
#①查询每个部门的员工个数SELECT COUNT(*),department_IDFROM employeesGROUP BY department_ID;#② 筛选刚才①结果SELECT COUNT(*),department_IDFROM employeesGROUP BY department_IDHAVING COUNT(*)>5;
案例2:每个工种有奖金的员工的最高工资>12000的工种编号和最高工资
SELECT job_ID,MAX(salary)FROM employeesWHERE commission_pct IS NOT NulLGROUP BY job_IDHAVING MAX(salary)>12000;
案例3:领导编号>102的每个领导手下的最低工资大于5000的领导编号和最低工资
SELECT manager_ID,MIN(salary)FROM employeesGROUP BY manager_IDWhere manager_ID>102HAVING MIN(salary)>5000;
4.添加排序
案例:每个工种有奖金的员工的最高工资>6000的工种编号和最高工资,按最高工资升序
SELECT job_ID,MAX(salary) mFROM employeesWHERE commission_pct IS NOT NulLGROUP BY job_IDHAVING m>6000ORDER BY m ;
5.按多个字段分组
案例:查询每个工种每个部门的最低工资,并按最低工资降序
SELECT MIN(salary),job_ID,department_IDFROM employeesGROUP BY department_ID,job_IDORDER BY MIN(salary) DESC;
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