Предложение GROUP BY (инструкции SELECT) позволяет группировать данные (строки) по значению какого-либо столбца или нескольких столбцов или выражений. Результатом будет набор сводных строк.
Каждый столбец в списке выборки должен присутствовать в предложении GROUP BY, исключение составляют только константы и столбцы — операнды агрегатных функций.
Таблицу можно сгруппировать по любой комбинации ее столбцов.
Агрегатные функции используются для получения из группы строк одного единственного суммарного значения. Все агрегатные функции выполняют вычисления над одним аргументом, который может быть или столбцом, или выражением. Результатом вычислений любой агрегатной функции является константное значение, отображаемое в отдельном столбце результата.
Агрегатные функции указываются в списке столбцов инструкции SELECT, которая также может содержать предложение GROUP BY. Если в инструкции SELECT отсутствует предложение GROUP BY, а список столбцов выборки содержит, по крайней мере, одну агрегатную функцию, тогда он не должен содержать простых столбцов. С другой стороны, список выборки столбцов может содержать имена столбцов, которые не являются аргументами агрегатной функции, если эти столбцы служат аргументами предложения GROUP BY.
Если запрос содержит предложение WHERE, то агрегатные функции вычисляют значение для результатов выборки.
Агрегатные функции MIN и MAX вычисляют наименьшее и наибольшее значение столбца соответственно. Аргументами могут быть числа, строки и даты. Все значения NULL удаляются перед вычислением (т.е. в расчет не берутся).
Агрегатная функция SUM вычисляет общую сумму значений столбца. Аргументами могут быть только числа. Использование параметра DISTINCT устраняет все повторяющиеся значения в столбце перед применением функции SUM. Аналогично удаляются все значения NULL перед применением этой агрегатной функции.
Агрегатная функция AVG возвращает среднее значение для всех значений столбца. Аргументами также могут быть только числа, а все значения NULL удаляются перед вычислением.
Агрегатная функция COUNT имеет две разные формы:
- COUNT( col_name) — подсчитывает количество значений в столбце col_name, значения NULL не учитываются
- COUNT(*) — подсчитывает количество строк в таблице, значения NULL также учитываются
Если в запросе используется ключевое слово DISTINCT, перед применением функции COUNT удаляются все повторяющиеся значения столбца.
Функция COUNT_BIG аналогична функции COUNT. Единственное различие между ними заключается в типе возвращаемого ими результата: функция COUNT_BIG всегда возвращает значения типа BIGINT, тогда как функция COUNT возвращает значения данных типа INTEGER.
В предложении HAVING определяется условие, которое применяется к группе строк. Оно имеет такой же смысл для групп строк, что и предложение WHERE для содержимого соответствующей таблицы (WHERE применяется до группировки, HAVING после).
- Агрегатные функции используются подобно именам полей в операторе SELECT, но с одним исключением: они берут имя поля как аргумент. С функциями SUM и AVG могут использоваться только числовые поля. С функциями COUNT, MAX и MIN могут использоваться как числовые, так и символьные поля. При использовании с символьными полями MAX и MIN будут транслировать их в эквивалент ASCII кода и обрабатывать в алфавитном порядке. Некоторые СУБД позволяют использовать вложенные агрегаты, но это является отклонением от стандарта ANSI со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Например, можно вычислить количество студентов, сдававших экзамены по каждой дисциплине. Для этого надо выполнить запрос с группировкой по полю «Дисциплина» и вывести в качестве результата название дисциплины и количество строк в группе по данной дисциплине. Применение символа * в качестве аргумента функции COUNT означает подсчет всех строк в группе.
SELECT R1. Дисциплина, COUNT(*)
GROUP BY R1.Дисциплина;
Результат:
SELECT R1.Дисциплина, COUNT (*)
WHERE R1. Оценка IS NOT NULL
GROUP BY R1.Дисциплина;
Результат:
не попадет в набор кортежей перед группировкой, поэтому количество кортежей в группе для дисциплины «Теория информации» будет на 1 меньше.
Аналогичный результат можно получить, если записать запрос следующим способом:
SELECT R1. Дисциплина, COUNT(R1. Оценка)
GROUP BY R1. Дисциплина;
Функция COUNT (ИМЯ АТРИБУТА) считает количество определенных значений в группе, в отличие от функции COUNT(*), которая считает количество строк в группе. Действительно, в группе с дисциплиной «Теория информации» будет 4 строки, но только 3 определенных значения атрибута «Оценка».
Правила обработки значений NULL в агрегатных функциях
Если какие-либо значения в столбце равны NULL при вычислении результата функции они исключаются.
Если все значения в столбце равны NULL , то Max Min Sum Avg = NULL , count = 0 (ноль).
Если таблица пуста, count(*) = 0 .
Можно применять агрегатные функции также и без операции предварительной группировки, в этом случае все отношение рассматривается как одна группа и для этой группы можно вычислить одно значение на группу.
Правила интерпретации агрегатных функций
Агрегатные функции могут быть включены в список вывода и тогда они применяются ко всей таблице.
SELECT MAX (Оценка) from R1 даст максимальную оценку на сессии;
SELECT SUM (Оценка) from R1 даст сумму всех оценок на сеcси;
SELECT AVG(Оценка) from R1 даст среднюю оценку по всей сессии.
2; Результат: " width="640"
Обратившись снова к базе данных «Сессия» (таблицы R1), найдем количество успешно сданных экзаменов:
SELECT COUNT(*) As Сдано _ экзаменов
WHERE Оценка 2;
Результат:
Аргументом агрегатных функций могут быть отдельные столбцы таблиц. Для того, чтобы вычислить, например, количество различных значений некоторого столбца в группе, необходимо применить ключевое слово DISTINCT совместно с именем столбца. Вычислим количество различных оценок, полученных по каждой дисциплине:
SELECT R1.Дисциплина, COUNT (DISTINCT R1.Оценка)
WHERE R1. Оценка IS NOT NULL
GROUP BY R1.Дисциплина;
Результат:
Тот же самый результат получается, если исключить явное условие в части WHERE, в этом случае запрос будет им следующий вид:
SELECT R1. Дисциплина, COUNT(DISTINCT R1. Оценка)
GROUP BY R1. Дисциплина;
Функция COUNT (DISTINCT R1.Оценка) считает только определенные различные значения.
Для того чтобы и в этом случае был получен нужный результат, необходимо сделать предварительное преобразование типа данных столбца «Оценка», приведя его к действительному типу, тогда и результат вычисления среднего не будет целым числом. В этом случае запрос будет выглядеть следующим образом:
2 Group by R2. Группа, R1. Дисциплина; Здесь функция CAST() выполняет преобразование столбца «Оценка» к действительному типу данных. " width="640"
Select R2.Группа, R1.Дисциплина,Count(*) as Всего, AVG(cast(Оценка as decimal(3,1))) as Средний_балл
From R1,R2
where R1. ФИО = R2. ФИО and R1. оценка is not null
and R1. Оценка 2
Group by R2. Группа, R1. Дисциплина;
Здесь функция CAST() выполняет преобразование столбца «Оценка» к действительному типу данных.
Нельзя использовать агрегатные функции в предложении WHERE, потому что условия в этом разделе оцениваются в терминах одиночной строки, а агрегатные функции - в терминах групп строк.
Предложение GROUP BY позволяет определять подмножество значений в особом поле в терминах другого поля и применять функцию агрегата к подмножеству. Это дает возможность объединять поля и агрегатные функции в едином предложении SELECT. Агрегатные функции могут применяться как в выражении вывода результатов строки SELECT, так и в выражении условия обработки сформированных групп HAVING. В этом случае каждая агрегатная функция вычисляется для каждой выделенной группы. Значения, полученные при вычислении агрегатных функций, могут быть использованы для вывода соответствующих результатов или для условия отбора групп.
Построим запрос, который выводит группы, в которых по одной дисциплине на экзаменах получено больше одной двойки:
1; Результат: " width="640"
SELECT R2. Группа
FROM R1,R2
WHERE R1. ФИО = R2. ФИО AND
R1.Оценка = 2
GROUP BY R2.Группа, R1.Дисциплина
HAVING count(*) 1;
Результат:
Имеем БД «Банк», состоящую из одной таблицы F, в которой хранится отношение F, содержащее информацию о счетах в филиалах некоторого банка:
Найти суммарный остаток на счетах в филиалах. Можно сделать раздельный запрос для каждого из них, выбрав SUM (Остаток) из таблицы для каждого филиала, но операция группировки GROUP BY, позволит поместить их все в одну команду:
SELECT Филиал , SUM( Остаток )
GROUP BY Филиал;
GROUP BY применяет агрегатные функции независимо для каждой группы, определяемой с помощью значения поля Филиал. Группа состоит из строк с одинаковым значением поля Филиал, и функция SUM применяется отдельно для каждой такой группы, т. е. суммарный остаток на счетах подсчитывается отдельно для каждого филиала. Значение поля, к которому применяется GROUP BY , имеет по определению только одно значение на группу вывода, как и результат работы агрегатной функции.
5 000; Аргументы в предложении HAVING подчиняются тем же самым правилам, что и в предложении SELECT , где используется GROUP BY . Они должны иметь одно значение на группу вывода. " width="640"
Предположим, что выбрать только те филиалы, суммарные значения остатков на счетах которых превышают $5 000, а также суммарные остатки для выбранных филиалов. Чтобы вывести в результат филиалы, суммарные остатки в которых свыше $5 000, необходимо использовать предложение HAVING. Предложение HAVING определяет критерии, используемые, чтобы удалять определенные группы из вывода, точно так же, как предложение WHERE делает это для индивидуальных строк.
Правильной командой будет следующая:
SELECT Филиал, SUM(Остаток)
GROUP BY Филиал
HAVING SUM ( Остаток ) 5 000;
Аргументы в предложении HAVING подчиняются тем же самым правилам, что и в предложении SELECT , где используется GROUP BY . Они должны иметь одно значение на группу вывода.
Следующая команда будет запрещена:
SELECT Филиал,SUM(Остаток)
GROUP BY Филиал
HAVING ДатаОткрытия = 27/12/2004 ;
Поле ДатаОткрытия не может быть использовано в предложении HAVING , потому что оно может иметь больше, чем одно значение на группу вывода. Чтобы избежать такой ситуации, предложение HAVING должно ссылаться только на агрегаты и поля, выбранные GROUP BY . Имеется правильный способ сделать вышеупомянутый запрос:
SELECT Филиал,SUM(Остаток)
WHERE ДатаОткрытия = ’27/12/2004’
GROUP BY Филиал;
Смысл данного запроса следующий: найти сумму остатков по каждому филиалу счетов, открытых 27 декабря 2004 года.
Как говорилось ранее, HAVING может использовать только аргументы, которые имеют одно значение на группу вывода. Практически ссылки на агрегатные функции - наиболее общие, но и поля, выбранные с помощью GROUP BY, также допустимы. Например, мы хотим увидеть суммарные остатки на счетах филиалов в Санкт-Петербурге, Пскове и Урюпинске:
SELECT Филиал, SUM(Остаток)
FROM F,Q
WHERE F. Филиал = Q. Филиал
GROUP BY Филиал
HAVING Филиал IN (‘Санкт-Петербург’, ‘Псков’, ‘Урюпинск’);
100 000; Если суммарный остаток более чем $100 000, то мы его увидим в результирующем отношении, в противном случае мы получим пустое отношение. " width="640"
Поэтому в арифметических выражениях предикатов, входящих в условие выборки раздела HAVING, прямо можно использовать только спецификации столбцов, указанных в качестве столбцов группирования в разделе GROUP BY. Остальные столбцы можно специфицировать только внутри спецификаций агрегатных функций COUNT, SUM, AVG, MIN и MAX, вычисляющих в данном случае некоторое агрегатное значение для всей группы строк. Результатом выполнения раздела HAVING является сгруппированная таблица, содержащая только те группы строк, для которых результат вычисления условия отбора в части HAVING есть TRUE. В частности, если раздел HAVING присутствует в запросе, не содержащем GROUP BY, то результатом его выполнения будет либо пустая таблица, либо результат выполнения предыдущих разделов табличного выражения, рассматриваемый как одна группа без столбцов группирования. Рассмотрим пример. Допустим, мы хотим вывести общую сумму остатков по всем филиалам, но только в том случае, если она более $100 000. В этом случае наш запрос не будет содержать операции группировки, но будет содержать раздел HAVING и будет выглядеть следующим образом:
SELECT SUM( Остаток )
HAVING SUM( Остаток ) 100 000;
Если суммарный остаток более чем $100 000, то мы его увидим в результирующем отношении, в противном случае мы получим пустое отношение.
по
значению столбца Дисциплина
. Мы получим 4 группы, для которых можем вычислить некоторые групповые значения, например количество кортежей в группе, максимальное или минимальное значение
столбца Оценка
.| Функция | Результат |
|---|---|
| COUNT | Количество строк или непустых значений полей, которые выбрал запрос |
| SUM | Сумма всех выбранных значений данного поля |
| AVG | Среднеарифметическое значение всех выбранных значений данного поля |
| MIN | Наименьшее из всех выбранных значений данного поля |
| MAX | Наибольшее из всех выбранных значений данного поля |
| R1 | |||
|---|---|---|---|
| ФИО | Дисциплина | Оценка | |
| Группа 1 | Петров Ф. И. | Базы данных | 5 |
| Сидоров К. А. | Базы данных | 4 | |
| Миронов А. В. | Базы данных | 2 | |
| Степанова К. Е. | Базы данных | 2 | |
| Крылова Т. С. | Базы данных | 5 | |
| Владимиров В. А. | Базы данных | 5 | |
| Группа 2 | Сидоров К. А. | Теория информации | 4 |
| Степанова К. Е. | Теория информации | 2 | |
| Крылова Т. С. | Теория информации | 5 | |
| Миронов А. В. | Теория информации | Null | |
| Группа 3 | Трофимов П. А. | Сети и телекоммуникации | 4 |
| Иванова Е. А. | Сети и телекоммуникации | 5 | |
| Уткина Н. В. | Сети и телекоммуникации | 5 | |
| Группа 4 | Владимиров В. А. | Английский язык | 4 |
| Трофимов П. А. | Английский язык | 5 | |
| Иванова Е. А. | Английский язык | 3 | |
| Петров Ф. И. | Английский язык | 5 | |
Агрегатные функции используются подобно именам полей в операторе SELECT , но с одним исключением: они берут имя поля как аргумент . С функциями SUM и AVG могут использоваться только числовые поля. С функциями COUNT , MAX и MIN могут использоваться как числовые, так и символьные поля. При использовании с символьными полями MAX и MIN будут транслировать их в эквивалент ASCII кода и обрабатывать в алфавитном порядке. Некоторые СУБД позволяют использовать вложенные агрегаты, но это является отклонением от стандарта ANSI со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Например, можно вычислить количество студентов, сдававших экзамены по каждой дисциплине. Для этого надо выполнить запрос с группировкой по полю "Дисциплина" и вывести в качестве результата название дисциплины и количество строк в группе по данной дисциплине. Применение символа * в качестве аргумента функции COUNT означает подсчет всех строк в группе.
SELECT R1.Дисциплина, COUNT(*) FROM R1 GROUP BY R1.Дисциплина
Результат:
Если же мы хотим сосчитать количество сдавших экзамен по какой-либо дисциплине, то нам необходимо исключить неопределенные значения из исходного отношения перед группировкой. В этом случае запрос будет выглядеть следующим образом:
Получим результат:
В этом случае строка со студентом
| Миронов А. В. | Теория информации | Null |
|---|
не попадет в набор кортежей перед группировкой, поэтому количество кортежей в группе для дисциплины " Теория информации " будет на 1 меньше.
Можно применять агрегатные функции также и без операции предварительной группировки, в этом случае все отношение рассматривается как одна группа и для этой группы можно вычислить одно значение на группу.
Обратившись снова к базе данных "Сессия" (таблицы R1, R2, R3 ), найдем количество успешно сданных экзаменов:
Это, конечно, отличается от выбора поля, поскольку всегда возвращается одиночное значение , независимо от того, сколько строк находится в таблице. Аргументом агрегатных функций могут быть отдельные столбцы таблиц. Но для того, чтобы вычислить, например, количество различных значений некоторого столбца в группе, необходимо применить ключевое слово DISTINCT совместно с именем столбца. Вычислим количество различных оценок, полученных по каждой дисциплине:
Результат:
В результат можно включить значение поля группировки и несколько агрегатных функций , а в условиях группировки можно использовать несколько полей. При этом группы образуются по набору заданных полей группировки. Операции с агрегатными функциями могут быть применены к объединению множества исходных таблиц. Например, поставим вопрос: определить для каждой группы и каждой дисциплины количество успешно сдавших экзамен и средний балл по дисциплине.
Результат:
Мы не можем использовать агрегатные функции в предложении WHERE , потому что предикаты оцениваются в терминах одиночной строки, а агрегатные функции - в терминах групп строк.
Предложение GROUP BY позволяет определять подмножество значений в особом поле в терминах другого поля и применять функцию агрегата к подмножеству. Это дает возможность объединять поля и агрегатные функции в едином предложении SELECT . Агрегатные функции могут применяться как в выражении вывода результатов строки SELECT , так и в выражении условия обработки сформированных групп HAVING . В этом случае каждая агрегатная функция вычисляется для каждой выделенной группы. Значения, полученные при вычислении агрегатных функций , могут быть использованы для вывода соответствующих результатов или для условия отбора групп.
Построим запрос , который выводит группы, в которых по одной дисциплине на экзаменах получено больше одной двойки:
В дальнейшем в качестве примера будем работать не с БД "Сессия", а с БД "Банк", состоящей из одной таблицы F , в которой хранится отношение F, содержащее информацию о счетах в филиалах некоторого банка:
F = (N, ФИО, Филиал, ДатаОткрытия, ДатаЗакрытия, Остаток); Q = (Филиал, Город);
поскольку на этой базе можно ярче проиллюстрировать работу с агрегатными функциями и группировкой.
Например, предположим, что мы хотим найти суммарный остаток на счетах в филиалах. Можно сделать раздельный запрос для каждого из них, выбрав SUM(Остаток) из таблицы для каждого филиала. GROUP BY , однако, позволит поместить их все в одну команду:
SELECT Филиал, SUM(Остаток) FROM F GROUP BY Филиал;
GROUP BY применяет агрегатные функции независимо для каждой группы, определяемой с помощью значения поля Филиал. Группа состоит из строк с одинаковым значением поля Филиал, и
Для подведения итогов по информации, содержащейся в БД, в SQL предусмотрены агрегатные функции. Агрегатная функция принимает в качестве аргумента какой-либо столбец данных целиком, а возвращает одно значение, которое определенным образом подытоживает этот столбец.
Например, агрегатная функция AVG() принимает в качестве аргумента столбец чисел и вычисляет их среднее значение.
Чтобы вычислить среднедушевой доход жителя Зеленограда, нужен такой запрос:
SELECT ‘СРЕДНЕДУШЕВОЙ ДОХОД=’, AVG(SUMD)
В SQL имеется шесть агрегатных функций, которые позволяют получать различные виды итоговой информации (рис. 1):
– SUM() вычисляет сумму всех значений, содержащихся в столбце;
– AVG() вычисляет среднее среди значений, содержащихся в столбце;
– MIN() находит наименьшее среди всех значений, содержащихся в столбце;
– MAX() находит наибольшее среди всех значений, содержащихся в столбце;
– COUNT() подсчитывает количество значений, содержащихся в столбце;
– COUNT(*) подсчитывает количество строк в таблице результатов запроса.
Аргументом агрегатной функции может быть простое имя столбца, как в предыдущем примере, или выражение, как в следующем запросе, задающем вычисление среднедушевого налога:
SELECT AVG(SUMD*0.13)
При выполнении этого запроса создается временный столбец, содержащий значения (SUMD*0.13) для каждой строки таблицы PERSON, а затем вычисляется среднее значение временного столбца.
Сумму доходов у всех жителей Зеленограда можно вычислить с помощью агрегатной функции SUM:
SELECT SUM(SUMD) FROM PERSON
Агрегатная функция может быть использована и для вычисления итогов по таблице результатов, полученной соединением нескольких исходных таблиц. Например, можно вычислить общую сумму дохода, которая получена жителями от источника с названием «Стипендия»:
SELECT SUM(MONEY)
FROM PROFIT, HAVE_D
WHERE PROFIT.ID=HAVE_D.ID
AND PROFIT.SOURCE=’Стипендия’
Агрегатные функции MIN() и MAX() позволяют найти соответственно наименьшее и наибольшее значения в таблице. При этом столбец может содержать числовые или строковые значения либо значения даты или времени.
Например, можно определить:
(а) наименьший общий доход, полученный жителями, и наибольший налог, подлежащий уплате:
SELECT MIN(SUMD), MAX(SUMD*0.13)
(б) даты рождения самого старого и самого молодого жителя:
SELECT MIN(RDATE), MAX(RDATE)
(в) фамилии, имена и отчества самого первого и самого последнего жителей в списке, упорядоченном по алфавиту:
SELECT MIN(FIO), MAX(FIO)
Применяя эти агрегатные функции, нужно помнить, что числовые данные сравниваются по арифметическим правилам, сравнение дат происходит последовательно (более ранние значения дат считаются меньшими, чем более поздние), сравнение интервалов времени выполняется на основании их продолжительности.
При использовании функции MIN() и MAX() со строковыми данными результат сравнения двух строк зависит от используемой таблицы кодировки символов.
Агрегатная функция COUNT() подсчитывает количество значений в столбце любого типа:
(а) сколько квартир в 1-м микрорайоне?
SELECT COUNT(ADR) FROM FLAT WHERE ADR LIKE "%, 1_ _-%"
(б) сколько жителей имеют источники дохода?
SELECT COUNT(DISTINCT NOM) FROM HAVE_D
(в) сколько источников дохода используются жителями?
SELECT COUNT(DISTINCT ID) FROM HAVE_D (ключевой слово DISTINCT указывает, что подсчитываются неповторяющиеся значения в столбце).
Специальная агрегатная функция COUNT(*) подсчитывает строки в таблице результатов, а не значения данных:
(а) сколько квартир во 2-м микрорайоне?
SELECT COUNT(*) FROM FLAT WHERE ADR LIKE "%, 2__-%"
(б) сколько источников дохода у Иванова Ивана Ивановича?
SELECT COUNT(*) FROM PERSON, HAVE_D WHERE FIO="Иванов Иван Иванович" AND PERSON.NOM=HAVE_D.NOM
(в) сколько жителей проживает в квартире по определенному адресу?
SELECT COUNT(*) FROM PERSON WHERE ADR="Зеленоград, 1001-45"
Один из способов понять, как выполняются итоговые запросы с агрегатными функциями, это представить выполнение запроса разбитым на две части. Сначала определяется, как бы запрос работал без агрегатных функций, возвращая несколько строк результатов. Затем применяются агрегатные функции к результатам запроса, возвращая одну итоговую строку.
Например, рассмотрим следующий сложный запрос: найти среднедушевой общий доход, сумму общих доходов жителей, а также среднюю доходность источника в процентах от общего дохода жителя. Ответ дает оператор
SELECT AVG(SUMD), SUM(SUMD), (100*AVG(MONEY/SUMD)) FROM PERSON, PROFIT, HAVE_D WHERE PERSON.NOM=HAVE_D.NOM AND HAVE_D.ID=PROFIT.ID
Без агрегатных функций запрос выглядел бы так:
SELECT SUMD, SUMD, MONEY/SUMD FROM PERSON, PROFIT, HAVE_D WHERE PERSON.NOM=HAVE_D.NOM AND HAVE_D.ID=PROFIT.ID
и возвращал бы одну строку результатов для каждого жителя и конкретного источника дохода. Агрегатные функции используют столбцы таблицы результатов этого запроса для получения однострочной таблицы с итоговыми результатами.
В строке возвращаемых столбцов вместо имени любого столбца можно указать агрегатную функцию. Например, она может входить в выражение, в котором суммируются или вычитаются значения двух агрегатных функций:
SELECT MAX(SUMD)-MIN(SUMD) FROM PERSON
Однако агрегатная функция не может быть аргументом для другой агрегатной функции, т.е. запрещены вложенные агрегатные функции.
Кроме того, в списке возвращаемых столбцов нельзя одновременно использовать агрегатные функции и обычные имена столбцов, поскольку в этом нет смысла, например:
SELECT FIO, SUM(SUMD) FROM PERSON
Здесь первый элемент списка указывает, чтобы СУБД создала таблицу, которая будет состоять из нескольких строк и содержать по одной строке для каждого жителя. Второй элемент списка просит СУБД получить одно результирующее значение, являющееся суммой значений столбца SUMD. Эти два указания противоречат друг другу, что приводит к ошибке.
Сказанное не относится к случаям обработки подзапросов и запросов с группировкой.
