【MySQL】聚合函数

一、五大常用聚合函数

• SUM()：求总和，只适用于数值类型字段，如果是字符串类型不会报错会返回0，会自动过滤空值
• AVG()：求平均值，只适用于数值类型字段，字符串类型不会报错会返回0，会自动过滤空值
• MAX()：求最大值，适用于数值类型、字符串类型和日期时间类型字段
• MIN()：求最小值，适用于数值类型、字符串类型和日期时间类型字段
• COUNT()：用于计算查询结果集中的数据共有多少条
  • COUNT(*)
  • COUNT(常数)：例如COUNT(0)，COUNT(1)
  • COUNT(指定字段)：此方式只能用于那种不存在NULL的字段，如果存在空值，统计总数时不计入
  • 如果是MyISAM引擎，这三种方式的效率相同，因为此引擎内部有一个计数器在维护着行数。如果是InnoDB引擎，那么第一和第二种效率高于第三种，后面会细说

注意：MySQL中聚合函数是不能嵌套使用的

我们创建一个表t_decade_book来进行验证

DROP TABLE IF EXISTS `t_decade_book`;
CREATE TABLE `t_decade_book`  (
  `book_id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '书id',
  `book_name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '书名',
  `book_count` int(10) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
  `detail` varchar(200) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '描述',
  PRIMARY KEY (`book_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 4 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

INSERT INTO `t_decade_book` VALUES (1, 'Java从入门到秃头', 20, 'Java学习');
INSERT INTO `t_decade_book` VALUES (2, '数据库从删库到跑路', 20, '数据库学习');
INSERT INTO `t_decade_book` VALUES (3, '测试从入职到干架', 20, '测试脚本学习');
INSERT INTO `t_decade_book` VALUES (4, '划水越划越爽', NULL, '划水技巧学习');

得到的表数据如下

SELECT AVG(book_count),SUM(book_count),AVG(book_count)*4 FROM t_decade_book;

SELECT MAX(book_count),MIN(book_count),MAX(book_name),MIN(book_name) FROM t_decade_book;

SELECT COUNT(book_id),COUNT(1),COUNT(*),COUNT(book_count) FROM t_decade_book;

SELECT AVG(book_count),SUM(book_count),SUM(book_count)/4,SUM(book_count)/COUNT(book_count) FROM t_decade_book;

执行结果如下

二、GROUP BY

首先我们向之前创建的t_decade_blog表中插入一条数据

INSERT INTO t_decade_blog(id,name,author,create_time,views)VALUES('d3258b79-d543-49bb-9850-16cac7566666','JVM系列','十年',NOW(),8000);

表格中结果如下

然后我们测试一下GROUP BY操作

# 根据单列进行分组
SELECT author,AVG(views) FROM t_decade_blog GROUP BY author;

# 根据多列进行分组，如果分组的条件相同，顺序不同不会影响最终结果
# 我们可以理解为根据这些条件进行组合，只有符合这些条件的才会分到一个组里
SELECT id,author,AVG(views) FROM t_decade_blog GROUP BY id,author;
SELECT author,id,AVG(views) FROM t_decade_blog GROUP BY author,id;

# 当使用GROUP BY关键字时，SELECT中涉及到的非聚合函数包含的字段，必须出现在GROUP BY后面
# 但是GROUP BY关键字后面的字段不一定要出现在SELECT之后
# 另外，在不使用GROUP BY时，聚合函数不能和普通字段放在一起进行查询
SELECT author,id,AVG(views) FROM t_decade_blog GROUP BY author;

# with rollup作用在聚合函数。如果聚合函数是COUNT(*)则会在统计的记录中再次求COUNT(*)
# 如果是AVG(),则会去除分组条件，求该字段的AVG()
# 使用WITH ROLLUP后不能再使用ORDER BY
SELECT author,AVG(views) FROM t_decade_blog GROUP BY author WITH ROLLUP;

SELECT book_id,AVG(book_count) FROM t_decade_book GROUP BY book_id WITH ROLLUP;

SELECT author,COUNT(views) FROM t_decade_blog GROUP BY author WITH ROLLUP;

执行结果如下







注意GROUP BY的使用顺序

• 放在FROM、WHERE后面
• 放在ORDER BY、LIMIT前面

三、HAVING

1、HAVING 子句可以让我们筛选分组后的各组数据

• 当我们想使用聚合函数作为数据的过滤条件时，就不能搭配WHERE使用了，必须使用HAVING来进行替换。比如我们想筛选出哪些部门的最高工资大于10000，那么就要先根据部门id进行分组，然后再使用HAVING对MAX(salary)进行过滤
• 如果过滤条件中没有聚合函数，那就强烈建议使用WHERE
• HAVING必须声明在GROUP BY后面
• 在日常开发中，使用HAVING的前提是我们使用了GROUP BY

2、HAVING和WHERE的对比

• 从适用范围来说，HAVING更广
• 如果过滤条件中没有聚合函数，那么WHERE的执行效率要高于HAVING。因为WHERE的执行顺序是排在HAVING前面的，它会筛选掉不满足条件的数据，这样后面GROUP BY分组以及HAVING要处理的数据量就更小了

# 错误演示
SELECT id,MAX(views)
FROM t_decade_blog
WHERE MAX(views) > 4000
GROUP BY id;

SELECT id,MAX(views)
FROM t_decade_blog
GROUP BY id
HAVING MAX(views) > 4000;

# 如果我们想查出特定博客id中最大浏览量大于4000的书籍
# 方式一：WHERE搭配HAVING，推荐此方式，执行效率更高
SELECT id,MAX(views)
FROM t_decade_blog
WHERE id IN ('76782763-48d0-4cef-b8e1-1054e181e41d',
'd3258b79-d543-49bb-9850-16cac7565f57',
'd3258b79-d543-49bb-9850-16cac7566666')
GROUP BY id
HAVING MAX(views) > 4000;

# 方式二
SELECT id,MAX(views)
FROM t_decade_blog
GROUP BY id
HAVING MAX(views) > 4000 
AND id IN ('76782763-48d0-4cef-b8e1-1054e181e41d',
'd3258b79-d543-49bb-9850-16cac7565f57',
'd3258b79-d543-49bb-9850-16cac7566666');

四、SQL底层执行原理

1、SELECT语句的完整结构

SQL92语法结构

SELECT 字段1,字段2,...(可能存在聚合函数)
FROM 表1,表2,...
WHERE 多表的连接条件 AND 不包含聚合函数的过滤条件
GROUP BY 分组字段1,分组字段2...
HAVING 包含聚合函数的过滤条件
ORDER BY 排序字段1,排序字段2...(ASC / DESC)
LIMIT 偏移量,条目数

SQL99语法结构

SELECT 字段1,字段2,...(可能存在聚合函数)
FROM 表1 (LEFT / RIGHT) JOIN 表2 ON 多表的连接条件
(LEFT / RIGHT) JOIN 表2 ON 多表的连接条件2...
WHERE 不包含聚合函数的过滤条件
GROUP BY 分组字段1,分组字段2...
HAVING 包含聚合函数的过滤条件
ORDER BY 排序字段1,排序字段2...(ASC / DESC)
LIMIT 偏移量,条目数

2、SQL语句的执行过程

我们就以SQL99语法结构为例进行分析

• 首先执行FROM至HAVING范围内的语句
  • 先根据FROM找出所需要的表，这里相当于之前说过的CROSS JOIN—>然后根据ON后面的连接条件去除无法被关联的数据—>判断是否是左/右外连接(LEFT / RIGHT JOIN)—>根据WHERE过滤数据—>根据GROUP BY分组（这一步之后，针对每组的聚合函数进行过滤才有了意义，这就能说得通为什么WHERE中不能使用聚合函数）—>根据HAVING进行分组
• 然后执行SELECT：执行完第一步会查出所有字段，这一步筛选出我们需要哪些字段，如果有DISTINCT关键字，那么还会进行去重
• 最后执行ORDER BY 和 LIMIT：对上一步得到的结果集进行排序，然后再进行分页

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