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一、聚合函数介绍
1、聚合函数作用于一组数据,并对一组数据返回一个值。
2、聚合函数类型
AVG()
SUM()
MAX()
MIN()
COUNT()
3、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。
二、AVG和SUM函数
# AVG函数用于求一组数据的平均值,SUM函数用于求一组数据的和
# 适用于数值类型
SELECT AVG(salary),SUM(salary),AVG(salary )*107
FROM employees;
三、MAX和MIN函数
# MAX函数用来求一组数据的最大值,MIN函数用来求一组数据的最小值
# 适用于数值类型、字符串类型、日期时间类型的字段(或变量)(即适用于任意数据类型)
SELECT MAX(salary),MIN(salary)
FROM employees;
SELECT MAX(last_name),MIN(last_name),MAX(hire_date),MIN(hire_date)
FROM employees;
四、 COUNT函数
# COUNT函数用于返回表中数据和 # 适用于任意数据类型 #计算指定字段在查询结构中出现的个数(不包含NULL值的) SELECT COUNT(employee_id),COUNT(salary),COUNT(2* salary),COUNT(1),COUNT(2),COUNT(*)# COUNT(1),COUNT(2)相当于COUNT(*) FROM employees; SELECT * FROM employees; # 一共107条记录 #计算指定字段出现的个数时,是不计算NULL值的 SELECT COUNT(commission_pct) FROM employees; SELECT commission_pct FROM employees WHERE commission_pct IS NOT NULL; # 一共35条记录 # 公式:AVG = SUM / COUNT SELECT AVG(salary),SUM(salary)/COUNT(salary), AVG(commission_pct),SUM(commission_pct)/COUNT(commission_pct),SUM(commission_pct)/107 # 前两个相同,与最后一个不同是因为count值只有35,而最后一个是107 FROM employees; # 查询公司的平均奖金率 SELECT SUM(commission_pct)/COUNT(IFNULL(commission_pct,0)), AVG(IFNULL(commission_pct,0)) FROM employees;
总结:
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?
(1)如果使用的是MyISAM 存储引擎,则三者效率相同,都是O(1) ;
(2)如果使用的是InnoDB 存储引擎,则三者效率:COUNT(*) =COUNT(1)> COUNT(字段)
五、GROUP BY
# 使用GROUP BY的关键字眼是"各个" # 查询各个部门的平均工资,最高工资 SELECT department_id,AVG(salary),SUM(salary) FROM employees GROUP BY department_id; # 查询各个job_id的平均工资 SELECT job_id,AVG(salary) FROM employees GROUP BY job_id; # 查询各个department_id,job_id的平均工资 # 法一 SELECT department_id,job_id,AVG(salary) FROM employees GROUP BY department_id,job_id; # 法二 SELECT department_id,job_id,AVG(salary) FROM employees GROUP BY job_id,department_id;# 与法一互换位置 #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 #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 SELECT department_id,AVG(salary) FROM employees GROUP BY department_id WITH ROLLUP; # 查询各个部门的平均工资,按照平均工资升序排列 SELECT department_id,AVG(salary) avg_sal FROM employees GROUP BY department_id ORDER BY avg_sal ASC;
六、HAVING
# HAVING主要用来过滤数据的 # 若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。 # 若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。 # HAVING 必须声明在 GROUP BY 的后面 # 查询各个部门中最高工资比10000高的部门信息 SELECT department_id,MAX(salary) FROM employees GROUP BY department_id HAVING MAX(salary)>10000; # 错误写法( Invalid use of group function) SELECT department_id,MAX(salary) FROM employees WHERE MAX(salary) > 10000 # WHERE中不能使用聚合函数 GROUP BY department_id; # 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 SELECT department_id,MAX(salary) FROM employees WHERE department_id IN(10,20,30,40) GROUP BY department_id HAVING MAX(salary)>10000;
总结:
(1)WHERE和HAVING的对比
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
(2)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。
七、SELECT的执行过程
1、查询的结构
#方式1: 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/DESC LIMIT ...,... #方式2: 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/DESC LIMIT ...,... #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
2、SELECT执行顺序
(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
(3)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。
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:
1.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;
2. 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;
3.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。
八、小练习
#1.查询公司员工工资的最大值,最小值,平均值,总和 SELECT MAX(salary) max_sal ,MIN(salary) mim_sal,AVG(salary) avg_sal,SUM(salary) sum_sal FROM employees; #2.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 employees GROUP BY job_id; #3.选择具有各个job_id的员工人数 SELECT job_id,COUNT(*) FROM employees GROUP BY job_id; #4.查询员工最高工资和最低工资的差距(DIFFERENCE) #DATEDIFF SELECT MAX(salary) - MIN(salary) "DIFFERENCE" FROM employees; #5.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 employees WHERE manager_id IS NOT NULL GROUP BY manager_id HAVING MIN(salary) >= 6000; #6.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 d.department_name,d.location_id,COUNT(employee_id),AVG(salary) FROM departments d LEFT JOIN employees e ON d.`department_id` = e.`department_id` GROUP BY department_name,location_id; # 7.查询每个工种、每个部门的部门名、工种名和最低工资 SELECT d.department_name,e.job_id,MIN(salary) FROM departments d LEFT JOIN employees e ON d.`department_id` = e.`department_id` GROUP BY department_name,job_id;
所用数据库请看文章末尾:SQL语言和基本的select语句
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