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SQL 分组查询如何处理多列聚合?

冰川箭仙
发布: 2025-09-21 18:05:01
原创
786人浏览过
答案:SQL分组查询通过GROUP BY将数据按指定列划分成逻辑组,每个聚合函数独立作用于各组;多列聚合时,数据库基于GROUP BY中列的唯一组合创建分组,SELECT中的多个聚合函数分别计算每组内的统计值;对于复杂条件聚合,可使用CASE WHEN实现同一分组内不同条件的统计;当需保留原始行并进行组内行级计算(如排名、累计、占比)时,应选用窗口函数而非GROUP BY,二者互补。

sql 分组查询如何处理多列聚合?

SQL分组查询在处理多列聚合时,其核心机制在于

GROUP BY
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子句如何将数据集划分为逻辑组,然后每个聚合函数(如
SUM
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,
AVG
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,
COUNT
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,
MAX
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,
MIN
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)独立地作用于这些组内的所有行。这并不是什么特别复杂的“处理”方式,而是SQL聚合功能的自然体现:你定义了分组的维度,然后针对这些维度,计算你感兴趣的任何聚合指标,无论是一个还是多个。

解决方案

要处理多列聚合,最直接的方法就是在

SELECT
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列表中指定你希望聚合的多列,并在
GROUP BY
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子句中列出所有非聚合的列。SQL引擎会根据
GROUP BY
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中指定的列来创建唯一的组合,并将所有具有相同组合的行视为一个组。接着,你可以在
SELECT
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列表中使用多个聚合函数,每个函数都会独立地计算其在当前组内的结果。

例如,如果你想按地区和产品类型分组,同时计算每个组的总销售额、平均订单价值和订单数量,SQL语句会是这样:

SELECT
    Region,
    ProductType,
    SUM(SalesAmount) AS TotalSales,
    AVG(OrderValue) AS AverageOrderValue,
    COUNT(OrderID) AS NumberOfOrders
FROM
    SalesData
GROUP BY
    Region,
    ProductType;
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这种方式非常直观,它允许你一次性从同一个分组中提取出多种统计信息,避免了多次查询或复杂的子查询,极大地提高了查询效率和可读性。

为什么 GROUP BY 能够轻松应对多列聚合,它背后的逻辑是什么?

说实话,我个人觉得“多列聚合”这个说法,有时候会让人误以为有什么特殊的技巧。但其实,

GROUP BY
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的设计初衷就是为了这个。它的逻辑非常清晰:当你指定
GROUP BY col1, col2
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时,数据库系统会把你的数据集想象成按照
col1
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col2
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的所有唯一组合进行“切片”。每一个“切片”就是一个独立的组。

在这个过程中,你可以理解为数据库内部为每个唯一的

(col1, col2)
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组合创建了一个临时的“小表”。然后,你
SELECT
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语句中的所有聚合函数,比如
SUM(SalesAmount)
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或者
COUNT(OrderID)
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,都会独立地作用于这个“小表”里的所有行。它们彼此之间没有干扰,只是各自计算自己的结果。比如,
SUM(SalesAmount)
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会把这个“小表”里所有
SalesAmount
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加起来,而
COUNT(OrderID)
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则会数这个“小表”里有多少行(或者说有多少个
OrderID
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)。

这就像你在一个班级里,想同时知道男生的平均身高和女生的平均体重。你先按性别分组(

GROUP BY Gender
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),然后分别计算
AVG(CASE WHEN Gender = 'Male' THEN Height END)
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AVG(CASE WHEN Gender = 'Female' THEN Weight END)
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。虽然这里用了
CASE WHEN
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,但核心思想是,每个聚合函数都只关心它自己要处理的数据,并且是在它所属的那个组内进行。所以,你可以同时放任意多个聚合函数,只要它们都能在当前分组逻辑下有意义地计算出结果。这种并行计算的能力,正是
GROUP BY
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如此强大的原因。

面对更复杂的统计需求,比如同时统计不同条件下的总和,SQL 有哪些进阶技巧?

当你的需求不再是简单地对整个组进行聚合,而是想在同一个分组内,根据不同的条件进行多次聚合时,传统的

GROUP BY
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结合
SUM()
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就不够了。这时候,我经常会用到一种非常灵活且强大的技术:条件聚合(Conditional Aggregation),它通常通过在聚合函数内部嵌套
CASE WHEN
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表达式来实现。

设想一下,你不仅想知道每个部门的总销售额,还想知道其中“线上销售”的总额和“线下销售”的总额,而且这一切都希望在一行结果中展示。你可能会这样写:

SELECT
    Department,
    SUM(SalesAmount) AS TotalSales,
    SUM(CASE WHEN SalesChannel = 'Online' THEN SalesAmount ELSE 0 END) AS OnlineSales,
    SUM(CASE WHEN SalesChannel = 'Offline' THEN SalesAmount ELSE 0 END) AS OfflineSales,
    COUNT(DISTINCT CustomerID) AS UniqueCustomers
FROM
    Orders
GROUP BY
    Department;
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这里的关键在于

SUM(CASE WHEN ... THEN ... ELSE 0 END)
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。对于每一行数据,
CASE WHEN
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表达式会先判断
SalesChannel
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是否为 'Online'。如果是,它就把
SalesAmount
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的值传给
SUM
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函数;如果不是,就传
0
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。这样,
SUM
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函数最终累加的就只是符合 'Online' 条件的销售额。同样的方法也适用于 'Offline'。

这种方法的优点是显而易见的:

  1. 单次扫描数据: 数据库只需要遍历一次
    Orders
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    表就能计算出所有这些指标,效率很高。
  2. 结果扁平化: 所有相关指标都在同一行展示,非常便于后续的分析和报表生成。
  3. 高度灵活:
    CASE WHEN
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    表达式可以非常复杂,几乎可以应对任何基于条件的聚合需求。

在一些数据库系统(如PostgreSQL、SQL Server 2012+)中,你也可以使用

FILTER
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子句来简化一些条件聚合的语法,例如:

蓝心千询
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蓝心千询是vivo推出的一个多功能AI智能助手

蓝心千询34
查看详情 蓝心千询
-- PostgreSQL / SQL Server 示例
SELECT
    Department,
    SUM(SalesAmount) AS TotalSales,
    SUM(SalesAmount) FILTER (WHERE SalesChannel = 'Online') AS OnlineSales,
    SUM(SalesAmount) FILTER (WHERE SalesChannel = 'Offline') AS OfflineSales
FROM
    Orders
GROUP BY
    Department;
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虽然

FILTER
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语法更简洁,但
CASE WHEN
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的方案在所有主流SQL数据库中都通用,是我个人更倾向于推荐的,因为它具有更好的可移植性。掌握条件聚合,对于处理复杂的业务报表和数据分析,绝对是一项必备技能。

什么时候应该考虑使用窗口函数而不是 GROUP BY 进行多列分析?

这是一个非常好的问题,因为

GROUP BY
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和窗口函数(Window Functions)虽然都涉及“分组”的概念,但它们解决的问题场景和数据处理方式有着根本的区别。我个人在工作中经常需要在这两者之间做权衡。

核心区别在于:

GROUP BY
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会将行聚合(折叠)成更少的行,而窗口函数则在保留原始行结构的同时,对“窗口”(也就是一组相关的行)进行计算。

你应该考虑使用窗口函数而不是

GROUP BY
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的情况:

  1. 你需要进行分组计算,但又不想丢失原始行的细节信息。

    • 例如,你想计算每个员工的工资占其部门总工资的百分比。如果用
      GROUP BY
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      ,你只能得到部门的总工资,而无法直接将这个总工资与每个员工的个体工资关联起来进行计算。窗口函数可以在计算部门总工资的同时,保持每位员工的独立行。
    • 示例:
      SELECT
          EmployeeName,
          Department,
          Salary,
          SUM(Salary) OVER (PARTITION BY Department) AS DepartmentTotalSalary,
          (Salary * 100.0 / SUM(Salary) OVER (PARTITION BY Department)) AS PercentOfDeptSalary
      FROM
          Employees;
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      这里

      SUM(Salary) OVER (PARTITION BY Department)
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      计算了每个部门的总工资,但结果会重复显示在每个部门员工的行上,从而允许你进行行级别的百分比计算。

  2. 你需要对组内的数据进行排名、取前N个、或者计算累计值、移动平均值等。

    • 这些操作通常需要知道“当前行”在“当前组”中的位置或与其他行的关系。
      GROUP BY
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      无法提供这种行级别的上下文。
    • 示例: 找出每个产品类别中销售额最高的三个产品。
      SELECT
          Category,
          ProductName,
          Sales,
          RankWithinCategory
      FROM (
          SELECT
              Category,
              ProductName,
              Sales,
              RANK() OVER (PARTITION BY Category ORDER BY Sales DESC) AS RankWithinCategory
          FROM
              Products
      ) AS Subquery
      WHERE RankWithinCategory <= 3;
      登录后复制

      RANK() OVER (PARTITION BY Category ORDER BY Sales DESC)
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      就是典型的窗口函数应用,它在每个
      Category
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      内部对产品按销售额进行排名。

  3. 你需要比较当前行与同一组中的前一行或后一行的数据。

    • LAG()
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      LEAD()
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      这样的窗口函数是专门为此设计的,它们可以让你轻松访问“上一个”或“下一个”记录的值,这在时间序列分析或事件链分析中非常有用。

简而言之,当你的分析需求是“在某个分组内部,对每一行进行计算或与其他行进行比较”时,窗口函数是你的首选。而当你的目标仅仅是“将数据汇总成每个分组的一条摘要信息”时,

GROUP BY
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依然是最直接、最高效的工具。它们是互补的,而非替代关系,理解它们的适用场景能让你更高效地编写SQL查询。

以上就是SQL 分组查询如何处理多列聚合?的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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