8.2 聚合函數的應用 - 《精通SQL——結構化查詢語言詳解》 - 免費試讀 - boo...

昵稱310935 2009-09-17

展開全文

8.2 聚合函數的應用

聚合函數在數據庫數據的查詢分析中，應用十分廣泛。本節將分別對各聚合函數的應用進行說明。

8.2.1 求和函數——SUM()

求和函數SUM( )用于對數據求和，返回選取結果集中所有值的總和。語法如下。

SELECT SUM(column_name)

FROM table_name

說明：SUM()函數只能作用于數值型數據，即列column_name中的數據必須是數值型的。

實例1 SUM函數的使用

從TEACHER表中查詢所有男教師的工資總數。TEACHER表的結構和數據可參見5.2.1節的表5-1，下同。實例代碼：

SELECT SUM(SAL) AS BOYSAL

FROM TEACHER

WHERE TSEX='男'

運行結果如圖8.1所示。

圖8.1 TEACHER表中所有男教師的工資總數

實例2 SUM函數對NULL值的處理

從TEACHER表中查詢年齡大于40歲的教師的工資總數。實例代碼：

SELECT SUM(SAL) AS OLDSAL

FROM TEACHER

WHERE AGE>=40

運行結果如圖8.2所示。

圖8.2 TEACHER表中所有年齡大于40歲的教師的工資總數

當對某列數據進行求和時，如果該列存在NULL值，則SUM函數會忽略該值。

8.2.2 計數函數——COUNT()

COUNT()函數用來計算表中記錄的個數或者列中值的個數，計算內容由SELECT語句指定。使用COUNT函數時，必須指定一個列的名稱或者使用星號，星號表示計算一個表中的所有記錄。兩種使用形式如下。

COUNT(*)，計算表中行的總數，即使表中行的數據為NULL，也被計入在內。

COUNT(column)，計算column列包含的行的數目，如果該列中某行數據為NULL，則該行不計入統計總數。

1．使用COUNT(*)函數對表中的行數計數

COUNT(*)函數將返回滿足SELECT語句的WHERE子句中的搜索條件的函數。

實例3 COUNT(*)函數的使用

查詢TEACHER表中的所有記錄的行數。實例代碼：

SELECT COUNT(*) AS TOTALITEM

FROM TEACHER

運行結果如圖8.3所示。

圖8.3 使用COUNT(*)函數對表中的行數計數

在該例中，SELECT語句中沒有WHERE子句，那么認為表中的所有行都滿足SELECT語句，所以SELECT語句將返回表中所有行的計數，結果與5.2.1節的表5-1列出的TEACHER表的數據相吻合。

如果DBMS在其系統表中存儲了表的行數，COUNT(*)將很快地返回表的行數，因為這時，DBMS不必從頭到尾讀取表，并對物理表中的行計數，而直接從系統表中提取行的計數。而如果DBMS沒有在系統表存儲表的行數，將具有NOT NULL約束的列作為參數，使用COUNT( )函數，則可能更快地對表行計數。

注意	COUNT()函數將準確地返回表中的總行數，而僅當COUNT()函數的參數列沒有NULL值時，才返回表中正確的行計數，所以僅當受NOT NULL限制的列作為參數時，才可使用COUNT( )函數代替COUNT()函數。

2．使用COUNT( )函數對一列中的數據計數

COUNT( )函數可用于對一列中的數據值計數。與忽略了所有列的COUNT(*)函數不同，COUNT( )函數逐一檢查一列（或多列）中的值，并對那些值不是NULL的行計數。

實例4 查詢多列中所有記錄的行數

查詢TEACHER表中的TNO列、TNAME列以及SAL列中包含的所有數據行數。實例代碼：

SELECT COUNT(TNO) AS TOTAL_TNO, COUNT(TNAME) AS TOTAL_TNAME,

COUNT(SAL) AS TOTAL_SAL

FROM TEACHER

運行結果如圖8.4所示。

圖8.4 使用COUNT( )函數對一列中的數據計數

可見，TNO列與TNAME列由于其中不含有NULL值，所以其計數與使用COUNT(*)函數對TEACHER表中的記錄計數結果相一致，而SAL列由于其中有兩行數據為NULL，所以這兩列沒有被計入在內，計數結果也就是8。

3．使用COUNT( )函數對多列中的數據計數

COUNT( )函數不僅可用于對一列中的數據值計數，也可以對多列中的數據值計數。如果對多列計數，則需要將要計數的多列通過連接符連接后，作為COUNT( )函數的參數。下面將結合具體的多列計數的實例，說明其使用過程。

說明	關于如何使用連接符連接多列可參見本書的7.2節。

實例5 使用COUNT( )函數對多列中的數據計數

統計TEACHER表中的TNO列、TNAME列和SAL列中分別包含的數據行數，以及TNO列和TNAME列、TNAME列和SAL列一起包含的數據行數。實例代碼：

SELECT COUNT(TNO) AS TOTAL_TNO, COUNT(TNAME) AS TOTAL_TNAME,

COUNT(SAL) AS TOTAL_SAL,

COUNT(CAST(TNO AS VARCHAR(5)) + TNAME) AS T_NONAME,

COUNT(TNAME + CAST(SAL AS VARCHAR(5))) AS T_NAMESAL

FROM TEACHER

運行結果如圖8.5所示。

圖8.5 使用COUNT( )函數對多列中的數據計數

在進行兩列的連接時，由于它們的數據類型不一致，因此要使用CAST表達式將它們轉換成相同的數據類型。

在7.2.1節已經講過，如果在被連接的列中的任何一列有NULL值時，那么連接的結果為NULL，則該列不會被COUNT( )函數計數。

注意	COUNT( )函數只對那些傳遞到函數中的參數不是NULL的行計數。

4．使用COUNT函數對滿足某種條件的記錄計數

也可以在SELECT語句中添加一些子句約束來指定返回記錄的個數。

實例6 使用COUNT函數對滿足某種條件的記錄計數

查詢TEACHER表中女教師記錄的數目。實例代碼：

SELECT COUNT(*) AS TOTALWOMEN

FROM TEACHER

WHERE TSEX='女'

運行結果如圖8.6所示。

圖8.6 使用COUNT函數對滿足某種條件的記錄計數

這時結果為6而不是前面的所有記錄10。之所以可以通過WHERE子句定義COUNT()函數的計數條件，這與SELECT語句各個子句的執行順序是分不開的。前面已經講過，DBMS首先執行FROM子句，而后是WHERE子句，最后是SELECT子句。所以COUNT()函數只能用于滿足WHERE子句定義的查詢條件的記錄。沒有包括在WHERE子句的查詢結果中的記錄，都不符合COUNT()函數。

8.2.3 最大/最小值函數—MAX()/MIN()

當需要了解一列中的最大值時，可以使用MAX()函數；同樣，當需要了解一列中的最小值時，可以使用MIN()函數。語法如下。

SELECT MAX (column_name) / MIN (column_name)

FROM table_name

說明：列column_name中的數據可以是數值、字符串或是日期時間數據類型。MAX()/MIN()函數將返回與被傳遞的列同一數據類型的單一值。

實例7 MAX()函數的使用

查詢TEACHER表中教師的最大年齡。實例代碼：

SELECT MAX (AGE) AS MAXAGE

FROM TEACHER

運行結果如圖8.7所示。

圖8.7 TEACHER表中教師的最大年齡

然而，在實際應用中得到這個結果并不是特別有用，因為經常想要獲得的信息是具有最大年齡的教師的教工號、姓名、性別等信息。

然而SQL不支持如下的SELECT語句。

SELECT TNAME, DNAME, TSEX, MAX (AGE)

FROM TEACHER

因為聚合函數處理的是數據組，在本例中，MAX函數將整個TEACHER表看成一組，而TNAME、DNAME和TSEX的數據都沒有進行任何分組，因此SELECT語句沒有邏輯意義。同樣的道理，下面的代碼也是無效的。

SELECT TNAME, DNAME, TSEX,SAL ,AGE

FROM TEACHER

WHERE AGE＝MAX (AGE)

解決這個問題的方法，就是在WHERE子句中使用子查詢來返回最大值，然后再基于這個返回的最大值，查詢相關信息。

實例8 在WHERE子句中使用子查詢返回最大值

查詢TEACHER表中年紀最大的教師的教工號、姓名、性別等信息。

實例代碼：

SELECT TNAME, DNAME, TSEX, SAL, AGE

FROM TEACHER

WHERE AGE＝(SELECT MAX (AGE) FROM TEACHER)

運行結果如圖8.8所示。

圖8.8 在WHERE子句中使用子查詢返回最大值

MAX()和MIN()函數不僅可以作用于數值型數據，也可以作用于字符串或是日期時間數據類型的數據。

實例9 MAX()函數用于字符型數據

如下面代碼：

SELECT MAX (TNAME) AS MAXNAME

FROM TEACHER

運行結果如圖8.9所示。

圖8.9 在字符串數據類型中使用MAX的結果

可見，對于字符串也可以求其最大值。

說明	對字符型數據的最大值，是按照首字母由A～Z的順序排列，越往后，其值越大。當然，對于漢字則是按照其全拼拼音排列的，若首字符相同，則比較下一個字符，以此類推。

當然，對與日期時間類型的數據也可以求其最大/最小值，其大小排列就是日期時間的早晚，越早認為其值越小，如下面的實例。

實例10 MAX()、MIN()函數用于時間型數據

從COURSE表中查詢最早和最晚考試課程的考試時間。其中COURSE表的結構和數據可參見本書6.1節的表6-1。實例代碼：

SELECT MIN (CTEST) AS EARLY_DATE,

MAX (CTEST) AS LATE_DATE

FROM COURSE

運行結果如圖8.10所示。

圖8.10 COURSE表中最早和最晚考試課程的考試時間

可見，返回結果的數據類型與該列定義的數據類型相同。

注意	確定列中的最大值（最小值）時，MAX( )（MIN( )）函數忽略NULL值。但是，如果在該列中，所有行的值都是NULL，則MAX( )/MIN( )函數將返回NULL值。

8.2.4 均值函數——AVG()

函數AVG()用于計算一列中數據值的平均值。語法如下。

SELECT AVG (column_name)

FROM table_name

說明：AVG()函數的執行過程實際上是將一列中的值加起來，再將其和除以非NULL值的數目。所以，與SUM( )函數一樣，AVG()函數只能作用于數值型數據，即列column_name中的數據必須是數值型的。

實例11 AVG()函數的應用

從TEACHER表中查詢所有教師的平均年齡。實例代碼：

SELECT AVG (AGE) AS AVG_AGE

FROM TEACHER

運行結果如圖8.11所示。

圖8.11 TEACHER表中所有教師的平均年齡

在計算平均值時，AVG()函數將忽略NULL值。因此，如果要計算平均值的列中有NULL值，計算均值時，要特別注意。

實例12 AVG()函數對NULL值的處理

從TEACHER表中查詢所有教師的平均工資。實例代碼：

SELECT AVG (SAL) AS AVG_AGE1，SUM(SAL)/COUNT(*) AS AVG_AGE2,

SUM(SAL)/COUNT(SAL) AS AVG_AGE3

FROM TEACHER

運行結果如圖8.12所示。

圖8.12 TEACHER表中所有教師的平均工資

可以發現得到了不同的結果。實際上，“AVG (SAL)”與“SUM(SAL)/COUNT(SAL)”語句是等價的。因為AVG(SAL)語句的執行過程實際上是將SAL列中的值加起來，再將其和（也就等價于SUM(SAL)）除以非NULL值的數目（也就等價于COUNT(SAL)）。而語句“SUM(SAL)/COUNT(*)”則不然，因為COUNT(*)返回的是表中所有記錄的個數，而不管SAL列中的數值是否為NULL。

注意	AVG()函數在計算一列的平均值時，忽略NULL值。但是，如果在該列中，所有行的值都是NULL，則AVG()函數將返回NULL值。

如果不想對列中的所有值求平均，則可在WHERE子句中使用搜索條件來限制用于計算均值的行。

實例13 在WHERE子句中使用搜索條件來限制用于計算均值的行

從TEACHER表中查詢所有計算機系教師的平均年齡。實例代碼：

SELECT AVG (AGE) AS AVGCOMPUTER_AGE

FROM TEACHER

WHERE DNAME = '計算機'

運行結果如圖8.13所示。

圖8.13 TEACHER表中所有計算機系教師的平均年齡

當執行SELECT語句時，DBMS將表中的每行對WHERE子句中的搜索條件“DNAME = '計算機'”求值。只有那些搜索條件為True時，行中的AGE值才傳到均值函數AVG (AGE)中。

當然，除了顯示表中某列的平均值，還可用AVG()函數作為WHERE子句的一部分。與前面介紹的MAX()函數一樣，不能直接用于WHERE子句，必須以子查詢的形式。

實例14 AVG()函數作為WHERE子句中搜索條件的一部分

從TEACHER表中查詢所有年齡高于平均年齡的教師的信息。實例代碼：

SELECT *

FROM TEACHER

WHERE AGE >= (SELECT AVG (AGE) FROM TEACHER)

ORDER BY AGE

運行結果如圖8.14所示。

圖8.14 TEACHER表中所有年齡高于平均年齡的教師的信息

8.2.5 聚合分析的重值處理

前面介紹的5種聚合函數，可以作用于所選列中的所有數據（不管列中的數據是否有重置），也可以只對列中的非重值進行處理，即把重復的值只取一次進行聚合分析。當然，對于MAX()/MIN()函數來講，重值處理意義不大。

可以使用ALL關鍵字指明對所選列中的所有數據進行處理，使用DISTINCT關鍵字指明對所選列中的非重值數據進行處理。以AVG()函數為例，語法如下。

SELECT AVG ([ALL/DISTINCT] column_name)

FROM table_name

說明：[ALL/DISTINCT]在缺省狀態下，默認是ALL關鍵字，即不管是否有重值，處理所有數據。其他聚合函數的用法與此相同。

注意	Microsoft Access數據庫不支持在聚合函數中使用DISTINCT關鍵字。

實例15 聚合分析的重值處理

從TEACHER表中查詢工資SAL列中存在的所有記錄數。實例代碼：

SELECT COUNT(ALL SAL) AS ALLSAL_COUNT

FROM TEACHER

運行結果如圖8.15所示。

圖8.15 TEACHER表中工資SAL列中存在的所有記錄數

當然，在代碼中去除ALL關鍵字，也可以得到相同的結果。而如果從TEACHER表中，查詢工資SAL列中存在的不同記錄的數目，可采用如下代碼。

SELECT COUNT(DISTINCT SAL) AS DISTINCTSAL_COUNT

FROM TEACHER

運行結果如圖8.16所示。

圖8.16 TEACHER表中SAL列存在的不同記錄的數目

對比兩個結果，使用DISTINCT關鍵字后，工資SAL列中的重值并沒有列入統計的范圍之內。另外還要強調一點，在所有5種聚合函數中，除了COUNT(*)函數外，其他的函數在計算過程中都忽略NULL值，即把NULL值的行排除在外，不進行分析。

8.2.6 聚合函數的組合使用

前面介紹的實例中，聚合函數都是單獨使用的。聚合函數也可以組合使用，即在一條SELECT語句中，可以使用多個聚合函數。

實例16 使用多個聚合函數

如下面的代碼：

SELECT COUNT(*) AS num_items,

MAX(SAL) AS max_sal,

Min(AGE) AS min_age,

SUM(SAL)/COUNT(SAL) AS avg_sal,

AVG(DISTINCT SAL) AS disavg_sal

FROM TEACHER

運行結果如圖8.17所示。

圖8.17 聚合函數的組合應用

該例在一條SELECT語句中，幾乎用到了所有的聚合函數。其中num_items為TEACHER表所有記錄的條目，max_sal為TEACHER表中記錄的最高工資，min_age為TEACHER表中記錄的最小年齡，avg_sal為所有TEACHER表中的工資記錄的平均值，disavg_sal為TEACHER表中所有不同的工資記錄的平均值。