在實際SQL應用中，經常需要進行分組聚合，即將查詢對象按一定條件分組，然後對每一個組進行聚合分析。
8.3.1 GROUP BY子句創建分組
創建分組是通過GROUP BY子句實現的。與WHERE子句不同，GROUP BY子句用於歸納信息類型，以彙總相關數據。而爲什麼要使用GROUP BY子句創建分組呢？可通過下面這個簡單例子來說明。
實例17 單一分組的查詢
假如要從TEACHER表中查詢所有男教師的平均工資，用前面介紹的聚合函數AVG(),實現代碼如下：
SELECT AVG(SAL) AS boyavg_sal
FROM TEACHER
WHERE TSEX='男'
運行結果如圖8.18所示。
圖8.18 TEACHER表中查詢所有男教師的平均工資
而如果同時需要查詢所有女教師的平均工資，該如何處理呢？顯然，採用上述方法只能在WHERE子句中改變查詢條件，重新查詢。而如果要在一次查詢中，同時得到二者的查詢結果，就需要以性別爲基準，將表中的所有數據記錄分組，即男教師組和女教師組，並分別對兩組數據進行分析，即計算工資（SAL列）的平均值。
實現上述功能，就需要使用分組子句GROUP BY。包括GROUP BY子句的查詢就稱爲組合查詢。語法如下。
SELECT column, SUM(column)
FROM table
GROUP BY column
說明：GROUP BY子句依據column列裏的數據對行進行分組，即具有相同的值的行被劃爲一組。它一般與聚合函數同時使用。當然，這裏的SUM()函數也可以是其他聚合函數。所有的組合列（GROUP BY子句中列出的列）必須是來自FROM子句列出的表，不能根據實際值、聚合函數結果或者其他表達式計算的值來對行分組。
實例18 GROUP BY子句分組查詢
從TEACHER表中查詢所有男教師的平均工資和所有女教師的平均工資，實現代碼如下。
SELECT TSEX+'教師'AS TEACHER, AVG(SAL) AS avg_sal
FROM TEACHER
GROUP BY TSEX
運行結果如圖8.19所示。
圖8.19 TEACHER表中所有男教師和所有女教師的平均工資
下面分析一下DBMS執行該實例的步驟。
DBMS首先執行FROM子句，將表TEACHER作爲中間表。
如果有WHERE子句，則根據其中的搜索條件，從中間表中去除那些值爲False的列。這裏沒有WHERE子句，所以跳過該步。
根據GROUP BY子句指定的分組列即TSEX，將中間表中的數據進行分組。這裏TSEX只有“男”和“女”，因此中間表中的數據被分成了兩組，一組中TSEX的值爲“男”，另一組中TSEX的值爲“女”。
爲每個行組計算SELECT子句中的值，併爲每組生成查詢結果中的一行。對於TSEX值爲“男”的行組，SELECT子句中首先執行“TSEX+'教師'”，得到“男教師”列值，再執行“AVG(SAL)”，求得該行組中的SAL的均值，將這兩個值作爲結果表中的一條記錄。同樣，對TSEX值爲“女”的行組，進行類似的操作得到另一條記錄。
8.3.2 GROUP BY子句根據多列組合行
上節介紹的GROUP BY子句進行組合查詢，在GROUP BY子句中只有一列，它是組合查詢的最簡單形式。如果表中的行組依賴於多列，只要在查詢的GROUP BY子句中，列出定義組所需的所有列即可。
實例19 GROUP BY子句根據多列組合行
從TEACHER表中查詢各個系男教師和女教師的人數。實現代碼：
SELECT DNAME,TSEX, COUNT(*) AS TOTAL_NUM
FROM TEACHER
GROUP BY DNAME,TSEX
ORDER BY DNAME
運行結果如圖8.20所示。
圖8.20 TEACHER表中各系男教師和女教師的人數
從結果中可以發現，只有計算機系列出了男教師和女教師的人數。而別的系，只列出了一個值，這是因爲，在TEACHER表中，這些系中的教師只有一種性別，如生物系只有兩個女教師，而沒有男教師，系統就認爲該行記錄爲NULL，所以生物系的男教師的人數記錄就不包含在結果表中。
8.3.3 ROLLUP運算符和CUBE運算符
在使用GROUP BY子句根據多列組合行時，可以在GROUP BY子句中使用ROLLUP運算符和CUBE運算符，擴展查詢結果。兩者的主要不同在於，CUBE運算符擴展的信息要比ROLLUP運算符多，下面結合具體的實例講解二者的使用及區別。
1．ROLLUP運算符的使用
實例20 使用ROLLUP運算符擴查詢
使用ROLLUP運算符擴展實例19查詢結果。實現代碼：
SELECT DNAME,TSEX, COUNT(*) AS TOTAL_NUM
FROM TEACHER
GROUP BY DNAME,TSEX WITH ROLLUP
ORDER BY DNAME
運行結果如圖8.21所示。
圖8.21 ROLLUP運算符擴展的組合查詢結果
與實例19相比，增加了7行數據。其中一行（結果中的第1行）爲TEACHER表中所有教師的總人數，另外還分別爲各系（DNAME）分組增加了一行（結果中的第3、5、8、10、12、14行），統計了各系教師的總人數。
實例21 改變GROUP BY子句中列的排列順序對ROLLUP運算符的影響
如果改變GROUP BY子句中列的排列順序，使用ROLLUP運算符會得到不同的結果，如下面的代碼：
SELECT DNAME,TSEX, COUNT(*) AS TOTAL_NUM
FROM TEACHER
GROUP BY TSEX, DNAME WITH ROLLUP
ORDER BY DNAME
運行結果如圖8.22所示。
圖8.22 依據系名排序後的結果
與8.3.2節實例相比，結果集中增加了3行記錄，其中一行（結果中的第3行）爲TEACHER表中所有教師的總人數，而另外兩行（結果中的第1行和第2行）爲性別（TSEX）分組的人數統計，即所有男教師的數量和所有女教師的數量。
2．CUBE運算符的使用
實例22 使用CUBE運算符擴展查詢
使用CUBE運算符擴展實例19查詢結果。實現代碼：
SELECT DNAME,TSEX, COUNT(*) AS TOTAL_NUM
FROM TEACHER
GROUP BY DNAME,TSEX WITH CUBE
ORDER BY DNAME
運行結果如圖8.23所示。
圖8.23 使用CUBE運算符擴展的組合查詢結果
從結果中可以發現，通過使用CUBE運算符，結果集中除了包含多列組合（DNAME和TSEX）的統計結果外，還包含了整表（TEACHER表）的統計結果和各單列（DNAME、TSEX）的統計結果。
8.3.4 GROUP BY子句中的NULL值處理
當GROUP BY子句中用於分組的列中出現NULL值時，將如何分組呢？按照前面的介紹，NULL不等於NULL（在WHERE子句中有過介紹）。然而，在GROUP BY子句中，卻將所有的NULL值分在同一組，即認爲它們是“相等”的。
實例23 GROUP BY子句中的NULL值處理
從TEACHER表中查詢所有的工資數及各工資的人數。實現代碼：
SELECT SAL,COUNT(*) AS TOTAL_NUM
FROM TEACHER
GROUP BY SAL
ORDER BY SAL
運行結果如圖8.24所示。
圖8.24 TEACHER表中所有的工資數及各工資的人數
可見，SAL列中的兩行NULL值被歸爲了一組。
8.3.5 HAVING子句
GROUP BY子句分組，只是簡單地依據所選列的數據進行分組，將該列具有相同值的行劃爲一組。而實際應用中，往往還需要刪除那些不能滿足條件的行組，爲了實現這個功能，SQL提供了HAVING子句。語法如下。
SELECT column, SUM(column)
FROM table
GROUP BY column
HAVING SUM(column) condition value
說明：HAVING通常與GROUP BY子句同時使用。當然，語法中的SUM()函數也可以是其他任何聚合函數。DBMS將HAVING子句中的搜索條件應用於GROUP BY子句產生的行組，如果行組不滿足搜索條件，就將其從結果表中刪除。
|
注意 |
前面介紹的有關WHERE子句的所有操作，如使用連接符、通配符、函數等，在HAVING子句中都可以使用。 |
實例24 HAVING子句的應用
從TEACHER表中查詢至少有兩位教師的系及教師人數。實現代碼：
SELECT DNAME, COUNT(*) AS num_teacher
FROM TEACHER
GROUP BY DNAME
HAVING COUNT(*)>=2
運行結果如圖8.25所示。
圖8.25 TEACHER表中至少有兩位教師的系及教師人數
8.3.6 HAVING子句與WHERE子句
HAVING子句和WHERE子句的相似之處在於，它也定義搜索條件。但與WHERE子句不同，HAVING子句與組有關，而不是與單個的行有關。
如果指定了GROUP BY子句，那麼HAVING子句定義的搜索條件將作用於這個GROUP BY子句創建的那些組。
如果指定WHERE子句，而沒有指定GROUP BY子句，那麼HAVING子句定義的搜索條件將作用於WHERE子句的輸出，並把這個輸出看作是一個組。
如果既沒有指定GROUP BY子句也沒有指定WHERE子句，那麼HAVING子句定義的搜索條件將作用於FROM子句的輸出，並把這個輸出看作是一個組。
在SELECT語句中，WHERE和HAVING子句的執行順序不同。在本書的5.1.2節介紹的SELECT語句的執行步驟可知，WHERE子句只能接收來自FROM子句的輸入，而HAVING子句則可以接收來自GROUP BY子句、WHERE子句和FROM子句的輸入。
下面通過幾個實例講解HAVING子句和WHERE子句的不同作用。
實例25 HAVING子句和WHERE子句的不同作用
從TEACHER表中查詢有女教師的系及擁有的女教師數量。實現代碼：
SELECT DNAME, COUNT(TSEX) AS num_girl
FROM TEACHER
WHERE TSEX='女'
GROUP BY DNAME
運行結果如圖8.26所示。
圖8.26 TEACHER表中具有女教師的系及擁有的女教師數量
可見得到了3個系，與TEACHER表中數據相吻合。如果在上例中不使用WHERE子句，而是使用HAVING子句，教師限制爲女教師，如下面的代碼：
SELECT DNAME, COUNT(TSEX) AS num_girl
FROM TEACHER
GROUP BY DNAME
HAVING TSEX='女'
執行該代碼，系統會給出以下出錯提示信息。
Column 'TEACHER.TSEX' is invalid in the HAVING clause because it is not contained in either an aggregate function or the GROUP BY clause.
不能把單個的TSEX的值應用於組，包括在HAVING子句中的列必須是組列。因此，在這種情況下，WHERE子句就不可能用HAVING子句代替。
在數據的分組聚合分析中，HAVING子句與WHERE子句也可以共存。WHERE子句在分組之前過濾數據，而HAVING子句則過濾分組後的數據。
實例26 HAVING子句與WHERE子句聯合使用
查詢至少有兩名女教師的系及擁有的女教師數量。實現代碼：
SELECT DNAME, COUNT(TSEX) AS num_girl
FROM TEACHER
WHERE TSEX='女'
GROUP BY DNAME
HAVING COUNT(TSEX)>=2
運行結果如圖8.27所示。
圖8.27 TEACHER表中至少有兩名女教師的系及擁有的女教師數量
這裏通過HAVING子句對分組結果進行搜索，去除了不滿足搜索條件（即只有一個教師的經濟管理系）的行。
通常情況下，HAVING子句都與GROUP BY子句一起使用，這樣就可以聚合相關數據，然後篩選這些數據，以進一步細化搜索。然而，如果沒有GROUP BY子句，HAVING子句也可以單獨使用。
實例27 HAVING子句的單獨使用
如下面的代碼：
SELECT COUNT(TSEX) AS num_girl
FROM TEACHER
WHERE TSEX='女'
HAVING COUNT(TSEX)>4
運行結果如圖8.28所示。
圖8.28 單獨使用HAVING子句的查詢結果
上述代碼實現的功能實際上是從教師表中查詢所有女教師的數量，如果女教師的數量大於4，則將其作爲查詢結果，而如果數量少於或者等於4，那麼查詢結果將爲空值。當然，這種不使用GROUP BY子句而使用HAVING子句的情況，在實際應用中很少用到。
8.3.7 SELECT語句各查詢子句總結
至此，SELECT語句中的所有子句都介紹完了，它們在SELECT查詢語句中的排列順序及主要作用如表8-2所示。
表8-2 SELECT查詢語句及其所有子句
|
順 序 號 |
子句關鍵詞 |
子 句 功 能 |
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1 |
SELECT |
從指定表中取出指定的列的數據 |
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2 |
FROM |
指定要查詢操作的表 |
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3 |
WHERE |
用來規定一種選擇查詢的標準 |
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4 |
GROUP BY |
對結果集進行分組，常與聚合函數一起使用 |
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5 |
HAVING |
返回選取的結果集中行的數目 |
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6 |
ORDER BY |
指定分組的搜尋條件 |
如果在同一個SELECT查詢語句中，用到了表8-2所示的一些查詢子句，則各查詢子句的排列就依照它們的順序號由低到高的順序。因此，完整的SELECT查詢語句可以表示爲：
SELECT select_list
FROM table_source
[ WHERE search_condition ]
[ GROUP BY group_by_expression ]
[ HAVING search_condition ]
[ ORDER BY order_expression [ ASC | DESC ] ]
其中[ ]中的部分爲可選項。
實例28 在SELECT語句中綜合使用查詢子句
從TEACHER表中查詢至少有兩名女教師的系及擁有的女教師數量，並按女教師的數量升序的順序排列結果。實現代碼：
SELECT DNAME, COUNT(TSEX) AS num_girl
FROM TEACHER
WHERE TSEX='女'
GROUP BY DNAME
HAVING COUNT(TSEX)>=2
ORDER BY num_girl
運行結果如圖8.29所示。