Laravel 多表聚合查询:高效整合关联数据与动态成本计算

碧海醫心
发布: 2025-10-13 12:28:36
原创
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laravel 多表聚合查询:高效整合关联数据与动态成本计算

在 Laravel 应用开发中,我们经常会遇到需要从多个关联表中聚合数据的情况。例如,在一个订单管理系统中,我们可能需要计算每个供应商的商品总成本、总数量,同时还要汇总该供应商所有订单产生的运费、手续费等订单级别的成本。传统的做法可能是执行多次数据库查询,然后将结果在应用层进行合并,但这往往效率低下且代码复杂。本文将详细介绍如何利用 Laravel 的查询构建器,通过一次高效的数据库查询来解决这类多表聚合问题,并特别关注如何处理动态指定的成本字段。

1. 数据模型概览

为了更好地理解问题,我们首先审视涉及到的两个核心数据表结构:ordered_items 和 orders。

ordered_items 表:

此表存储了订单中每个商品的详细信息。

+----------------------+--------------------------------+-------------------------------------------------------------+
| Column               | Type                           | Modifiers                                                   |
|----------------------+--------------------------------+-------------------------------------------------------------|
| id                   | integer                        | not null default nextval('ordered_items_id_seq'::regclass)  |
| order_id             | integer                        | not null                                                    |
| quantity             | integer                        | not null default 1                                          |
| name                 | text                           |                                                             |
| price                | money                          |                                                             |
| supplier             | character varying(255)         |                                                             |
| supplier_sku         | character varying(255)         |                                                             |
| ...                  | ...                            | ...                                                         |
+----------------------+--------------------------------+-------------------------------------------------------------+
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ordered_items.order_id 列是外键,关联到 orders 表的 id 列。

orders 表:

此表存储了订单的整体信息,包括一些订单级别的成本。

+-------------------------------------+--------------------------------+------------------------------------------------------+
| Column                              | Type                           | Modifiers                                            |
|-------------------------------------+--------------------------------+------------------------------------------------------|
| id                                  | integer                        | not null default nextval('orders_id_seq'::regclass)  |
| created_at                          | timestamp(0) without time zone |                                                      |
| shipping_cost                       | money                          |                                                      |
| sales_tax                           | money                          |                                                      |
| fees                                | money                          |                                                      |
| ...                                 | ...                            | ...                                                  |
+-------------------------------------+--------------------------------+------------------------------------------------------+
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2. 原始方法的局限性分析

在实际开发中,一种常见的初级方法是分别查询这两个表,然后在 PHP 代码中手动合并和计算。例如,用户最初尝试的方案:

  1. 查询 ordered_items 以获取商品层面的聚合数据:

    $data = DB::table('ordered_items')
        ->whereIn('order_id', $orders)
        ->whereIn('supplier', $suppliers)
        ->select([
            'supplier_sku',
            DB::raw('SUM(price) as cogs'),
            DB::raw('SUM(quantity) as qty'),
            DB::raw('(SUM(price::numeric) / SUM(quantity)) as avg')
        ])
        ->groupBy('supplier_sku')
        ->get();
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  2. 单独查询 orders 以获取订单层面的成本数据:

    // $costs 可能是 ['fees', 'shipping_cost']
    $concatCosts = '';
    if (count($costs) > 0) {
        $concatCosts = array_reduce($costs, function ($carry, $item) {
            return $carry . ($carry ? '+' : '') . $item;
        });
    }
    
    $orderCosts = '';
    if (count($costs)) {
        $orderCosts = DB::table('orders')
            ->whereIn('id', $orders)
            ->select(
                'id',
                DB::raw('sum (' . $concatCosts . ') as costs')
            )
            ->groupBy('id')
            ->get();
    }
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    这种方法存在明显缺陷:

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  • 效率低下: 至少需要两次独立的数据库查询,增加了数据库往返开销。
  • 数据合并复杂: 在 PHP 层面手动将 ordered_items 的聚合结果与 orders 的聚合结果进行匹配和合并,逻辑繁琐且容易出错。
  • 难以维护: 当需求变化(例如需要更多聚合字段或不同的分组方式)时,修改逻辑会变得复杂。

3. SQL 联合查询方案解析

解决上述问题的标准 SQL 方法是使用 INNER JOIN 将两个表连接起来,然后通过 GROUP BY 进行聚合。例如,以下 SQL 查询可以正确地按供应商汇总订单费用、运费和税费:

SELECT
  ordered_items.supplier,
  sum(orders.fees) as feestotal,
  sum(orders.shipping_cost) as shippingtotal,
  sum(orders.sales_tax) as salestaxtotal
FROM orders
INNER JOIN
  ordered_items ON orders.id=ordered_items.order_id
GROUP By
  ordered_items.supplier
ORDER BY
  ordered_items.supplier;
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这个 SQL 查询的关键在于:

  • INNER JOIN ordered_items ON orders.id=ordered_items.order_id:根据 order_id 将 orders 表和 ordered_items 表关联起来。
  • GROUP BY ordered_items.supplier:按照 ordered_items 表中的 supplier 字段进行分组,使得所有聚合函数(SUM)都在每个供应商的范围内进行计算。

4. Laravel Query Builder 实现单次高效查询

现在,我们将上述 SQL 逻辑转换为 Laravel 的查询构建器代码,实现一次性查询所有所需数据。

4.1 核心思路

利用 Laravel 的 DB::table() 方法启动查询构建器,通过 join() 方法将 orders 表与 ordered_items 表关联起来,并在 select() 语句中同时聚合两表的字段。

4.2 构建查询步骤

假设我们有一个 $orders 集合(包含订单 ID)和一个 $suppliers 数组(包含供应商名称),以及一个 $costs 数组(例如 ['fees', 'shipping_cost', 'sales_tax'],表示需要动态求和的订单级成本字段)。

  1. 选择主表并进行关联: 我们以 ordered_items 作为起点,并 INNER JOIN 到 orders 表。

    use Illuminate\Support\Facades\DB;
    use Illuminate\Support\Collection; // 假设 $orders 是 Collection 类型
    
    public function getAggregatedOrderData(Collection $orders, array $suppliers, array $costs): array
    {
        $query = DB::table('ordered_items')
            ->join('orders', 'orders.id', '=', 'ordered_items.order_id');
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  2. 定义聚合选择列: 同时选择 ordered_items 表的聚合字段和 orders 表的聚合字段。注意,为了避免字段名冲突,最好明确指定表名。

        $selects = [
            'ordered_items.supplier', // 按供应商分组,所以选择供应商字段
            DB::raw('SUM(ordered_items.price) as cogs'),
            DB::raw('SUM(ordered_items.quantity) as qty'),
            DB::raw('(SUM(ordered_items.price::numeric) / NULLIF(SUM(ordered_items.quantity), 0)) as avg_price_per_unit'), // 避免除以零
        ];
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    这里使用了 NULLIF(SUM(ordered_items.quantity), 0) 来处理 quantity 总和为零的情况,避免除以零的错误。

  3. 处理动态成本字段: 根据 $costs 数组动态构建 orders 表中成本字段的求和表达式。

        if (!empty($costs)) {
            // 构建动态求和字符串,例如 "SUM(orders.fees) + SUM(orders.shipping_cost)"
            $costSumExpressions = collect($costs)
                                    ->map(fn($costField) => "SUM(orders.{$costField})")
                                    ->implode(' + ');
    
            if ($costSumExpressions) {
                $selects[] = DB::raw("({$costSumExpressions}) as combined_costs");
            }
        }
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    这段代码将 $costs 数组中的每个成本字段转换为 SUM(orders.field_name) 形式,然后用 + 连接起来,形成一个完整的 DB::raw 表达式。

  4. 应用筛选条件和分组: 应用 whereIn 条件过滤订单和供应商,并按照 ordered_items.supplier 进行分组。

        $data = $query->select($selects)
            ->whereIn('ordered_items.order_id', $orders->pluck('id')->toArray()) // 确保 $orders 是一个包含订单ID的集合或数组
            ->whereIn('ordered_items.supplier', $suppliers)
            ->groupBy('ordered_items.supplier')
            ->get();
    
        return $data->toArray();
    }
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    注意:如果 $orders 是一个 Collection 对象,你需要使用 pluck('id')-youjiankuohaophpcntoArray() 来获取其包含的 ID 数组。

4.3 完整代码示例

<?php

namespace App\Services;

use Illuminate\Support\Facades\DB;
use Illuminate\Support\Collection;

class OrderAggregationService
{
    /**
     * 获取按供应商聚合的订单商品及订单成本数据。
     *
     * @param Collection $orders    包含订单ID的集合
     * @param array      $suppliers 供应商名称数组
     * @param array      $costs     需要动态求和的订单成本字段数组 (e.g., ['fees', 'shipping_cost', 'sales_tax'])
     * @return array
     */
    public function getAggregatedOrderData(Collection $orders, array $suppliers, array $costs = []): array
    {
        // 确保 $orders 集合不为空,且包含 id 字段
        if ($orders->isEmpty()) {
            return [];
        }

        $query = DB::table('ordered_items')
            ->join('orders', 'orders.id', '=', 'ordered_items.order_id');

        $selects = [
            'ordered_items.supplier',
            DB::raw('SUM(ordered_items.price) as cogs'),
            DB::raw('SUM(ordered_items.quantity) as qty'),
            // 使用 NULLIF 避免除以零错误,并进行类型转换以确保精确计算
            DB::raw('(SUM(ordered_items.price::numeric) / NULLIF(SUM(ordered_items.quantity), 0)) as avg_price_per_unit'),
        ];

        // 动态添加订单成本的聚合
        if (!empty($costs)) {
            $costSumExpressions = collect($costs)
                                    ->map(fn($costField) => "SUM(orders.{$costField}::numeric)") // 同样进行类型转换
                                    ->implode(' + ');

            if ($costSumExpressions) {
                $selects[] = DB::raw("({$costSumExpressions}) as combined_costs");
            }
        }

        $result = $query->select($selects)
            ->whereIn('ordered_items.order_id', $orders->pluck('id')->toArray())
            ->whereIn('ordered_items.supplier', $suppliers)
            ->groupBy('ordered_items.supplier')
            ->get();

        return $result->toArray();
    }
}
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5. 注意事项与最佳实践

  1. 字段歧义处理: 当两个关联表存在同名字段时(例如 id,或者 fees 如果 ordered_items 中也有同名字段),在 select 或 where 子句中务必使用 table_name.column_name 的形式明确指定字段,以避免歧义。
  2. DB::raw 的使用: DB::raw() 允许你直接插入原生 SQL 表达式。它在处理复杂聚合、函数调用或动态构建 SQL 片段时非常有用。然而,使用 DB::raw() 时需要注意潜在的 SQL 注入风险。在本例中,$costs 数组中的字段名通常是应用内部预定义的,风险较低。但如果 $costs 数组来自用户输入,务必进行严格的白名单验证。
  3. 数据类型转换 (::numeric): 在 PostgreSQL 中,money 类型在进行数学运算(特别是除法)时可能需要显式转换为 numeric 类型,以确保计算的准确性。示例代码中已在 avg_price_per_unit 和 combined_costs 的计算中进行了演示。
  4. 性能考量: 联合查询通常比多次独立查询更高效,因为它减少了数据库往返次数。然而,对于非常大的数据集,仍然需要确保 order_id、supplier 等用于 JOIN 和 WHERE 子句的列上存在合适的数据库索引,以优化查询性能。
  5. Eloquent ORM 与 Query Builder: 对于这种复杂的聚合查询,Laravel 的 Query Builder (即 DB::table()) 通常比 Eloquent ORM 更灵活和直接。虽然 Eloquent 提供了关系方法,但在需要深度聚合和自定义 GROUP BY 逻辑时,Query Builder 往往是更好的选择。

6. 总结

通过本文的讲解,我们学习了如何在 Laravel 中利用查询构建器,结合 JOIN 和 GROUP BY 语句,高效地从多个关联表中聚合数据。特别是,我们掌握了如何动态构建 DB::raw 表达式来汇总指定成本字段,从而极大地提高了查询的灵活性和代码的复用性。这种方法不仅优化了数据库交互,减少了查询次数,还使得数据处理逻辑更加清晰和易于维护,是 Laravel 开发中处理复杂报表和统计需求的重要技巧。

以上就是Laravel 多表聚合查询:高效整合关联数据与动态成本计算的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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