sql 常用聚合函数
8.2 聚合函数的应用
聚合函数在数据库数据的查询分析中，应用十分广泛。本节将分别对各聚合函数的应用进行说明。
8.2.1 求和函数——SUM()
求和函数SUM( )用于对数据求和，返回选取结果集中所有值的总和。语法如下。
SELECT SUM(column_name)
FROM table_name
说明：SUM()函数只能作用于数值型数据，即列column_name中的数据必须是数值型的。
实例1 SUM函数的使用
从TEACHER表中查询所有男教师的工资总数。TEACHER表的结构和数据可参见5.2.1节的表5-1，下同。实例代码：
SELECT SUM(SAL) AS BOYSAL
FROM TEACHER
WHERE TSEX='男'
运行结果如图8.1所示。
图8.1 TEACHER表中所有男教师的工资总数
实例2 SUM函数对NULL值的处理
从TEACHER表中查询年龄大于40岁的教师的工资总数。实例代码：
SELECT SUM(SAL) AS OLDSAL
FROM TEACHER
WHERE AGE>=40
运行结果如图8.2所示。
图8.2 TEACHER表中所有年龄大于40岁的教师的工资总数
当对某列数据进行求和时，如果该列存在NULL值，则SUM函数会忽略该值。
8.2.2 计数函数——COUNT()
COUNT()函数用来计算表中记录的个数或者列中值的个数，计算内容由SELECT语句指定。使用COUNT函数时，必须指定一个列的名称或者使用星号，星号表示计算一个表中的所有记录。两种使用形式如下。
* COUNT(*)，计算表中行的总数，即使表中行的数据为NULL，也被计入在内。
* COUNT(column)，计算column列包含的行的数目，如果该列中某行数据为NULL，则该行不计入统计总数。
1．使用COUNT(*)函数对表中的行数计数
COUNT(*)函数将返回满足SELECT语句的WHERE子句中的搜索条件的函数。
实例3 COUNT(*)函数的使用
查询TEACHER表中的所有记录的行数。实例代码：
SELECT COUNT(*) AS TOTALITEM
FROM TEACHER
运行结果如图8.3所示。
图8.3 使用COUNT(*)函数对表中的行数计数
在该例中，SELECT语句中没有WHERE子句，那么认为表中的所有行都满足SELECT语句，所以SELECT语句将返回表中所有行的计数，结果与5.2.1节的表5-1列出的TEACHER表的数据相吻合。
如果DBMS在其系统表中存储了表的行数，COUNT(*)将很快地返回表的行数，因为这时，DBMS不必从头到尾读取表，并对物理表中的行计数，而直接从系统表中提取行的计数。而如果DBMS没有在系统表存储表的行数，将具有NOT NULL约束的列作为参数，使用COUNT( )函数，则可能更快地对表行计数。
注意
COUNT(*)函数将准确地返回表中的总行数，而仅当COUNT()函数的参数列没有NULL值时，才返回表中正确的行计数，所以仅当受NOT NULL限制的列作为参数时，才可使用COUNT( )函数代替COUNT(*)函数。
2．使用COUNT( )函数对一列中的数据计数
COUNT( )函数可用于对一列中的数据值计数。与忽略了所有列的COUNT(*)函数不同，COUNT( )函数逐一检查一列（或多列）中的值，并对那些值不是NULL的行计数。
实例4 查询多列中所有记录的行数
查询TEACHER表中的TNO列、TNAME列以及SAL列中包含的所有数据行数。实例代码：
SELECT COUNT(TNO) AS TOTAL_TNO, COUNT(TNAME) AS TOTAL_TNAME,
COUNT(SAL) AS TOTAL_SAL
FROM TEACHER
运行结果如图8.4所示。
图8.4 使用COUNT( )函数对一列中的数据计数
可见，TNO列与TNAME列由于其中不含有NULL值，所以其计数与使用COUNT(*)函数对TEACHER表中的记录计数结果相一致，而 SAL列由于其中有两行数据为NULL，所以这两列没有被计入在内，计数结果也就是8。
3．使用COUNT( )函数对多列中的数据计数
COUNT( )函数不仅可用于对一列中的数据值计数，也可以对多列中的数据值计数。如果对多列计数，则需要将要计数的多列通过连接符连接后，作为COUNT( )函数的参数。下面将结合具体的多列计数的实例，说明其使用过程。
*说明
关于如何使用连接符连接多列可参见本书的7.2节。
实例5 使用COUNT( )函数对多列中的数据计数
统计TEACHER表中的TNO列、TNAME列和SAL列中分别包含的数据行数，以及TNO列和TNAME列、TNAME列和SAL列一起包含的数据行数。实例代码：
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
运行结果如图8.5所示。
图8.5 使用COUNT( )函数对多列中的数据计数
在进行两列的连接时，由于它们的数据类型不一致，因此要使用CAST表达式将它们转换成相同的数据类型。
在7.2.1节已经讲过，如果在被连接的列中的任何一列有NULL值时，那么连接的结果为NULL，则该列不会被COUNT( )函数计数。
注意
COUNT( )函数只对那些传递到函数中的参数不是NULL的行计数。
4．使用COUNT函数对满足某种条件的记录计数
也可以在SELECT语句中添加一些子句约束来指定返回记录的个数。
实例6 使用COUNT函数对满足某种条件的记录计数
查询TEACHER表中女教师记录的数目。实例代码：
SELECT COUNT(*) AS TOTALWOMEN
FROM TEACHER
WHERE TSEX='女'
运行结果如图8.6所示。
图8.6 使用COUNT函数对满足某种条件的记录计数
这时结果为6而不是前面的所有记录10。之所以可以通过WHERE子句定义COUNT()函数的计数条件，这与SELECT语句各个子句的执行顺序是分不开的。前面已经讲过，DBMS首先执行FROM子句，而后是WHERE子句，最后是SELECT子句。所以COUNT()函数只能用于满足 WHERE子句定义的查询条件的记录。没有包括在WHERE子句的查询结果中的记录，都不符合COUNT()函数。
8.2.3 最大/最小值函数—MAX()/MIN()
当需要了解一列中的最大值时，可以使用MAX()函数；同样，当需要了解一列中的最小值时，可以使用MIN()函数。语法如下。
SELECT MAX (column_name) / MIN (column_name)
FROM table_name
说明：列column_name中的数据可以是数值、字符串或是日期时间数据类型。MAX()/MIN()函数将返回与被传递的列同一数据类型的单一值。
实例7 MAX()函数的使用
查询TEACHER表中教师的最大年龄。实例代码：
SELECT MAX (AGE) AS MAXAGE
FROM TEACHER
运行结果如图8.7所示。
图8.7 TEACHER表中教师的最大年龄
然而，在实际应用中得到这个结果并不是特别有用，因为经常想要获得的信息是具有最大年龄的教师的教工号、姓名、性别等信息。
然而SQL不支持如下的SELECT语句。
SELECT TNAME, DNAME, TSEX, MAX (AGE)
FROM TEACHER
因为聚合函数处理的是数据组，在本例中，MAX函数将整个TEACHER表看成一组，而TNAME、DNAME和TSEX的数据都没有进行任何分组，因此SELECT语句没有逻辑意义。同样的道理，下面的代码也是无效的。
SELECT TNAME, DNAME, TSEX,SAL ,AGE
FROM TEACHER
WHERE AGE＝MAX (AGE)
解决这个问题的方法，就是在WHERE子句中使用子查询来返回最大值，然后再基于这个返回的最大值，查询相关信息。
实例8 在WHERE子句中使用子查询返回最大值
查询TEACHER表中年纪最大的教师的教工号、姓名、性别等信息。
实例代码：
SELECT TNAME, DNAME, TSEX, SAL, AGE
FROM TEACHER
WHERE AGE＝(SELECT MAX (AGE) FROM TEACHER)
运行结果如图8.8所示。
图8.8 在WHERE子句中使用子查询返回最大值
MAX()和MIN()函数不仅可以作用于数值型数据，也可以作用于字符串或是日期时间数据类型的数据。
实例9 MAX()函数用于字符型数据
如下面代码：
SELECT MAX (TNAME) AS MAXNAME
FROM TEACHER
运行结果如图8.9所示。
图8.9 在字符串数据类型中使用MAX的结果
可见，对于字符串也可以求其最大值。
*说明
对字符型数据的最大值，是按照首字母由A～Z的顺序排列，越往后，其值越大。当然，对于汉字则是按照其全拼拼音排列的，若首字符相同，则比较下一个字符，以此类推。
当然，对与日期时间类型的数据也可以求其最大/最小值，其大小排列就是日期时间的早晚，越早认为其值越小，如下面的实例。
实例10 MAX()、MIN()函数用于时间型数据
从COURSE表中查询最早和最晚考试课程的考试时间。其中COURSE表的结构和数据可参见本书6.1节的表6-1。实例代码：
SELECT MIN (CTEST) AS EARLY_DATE,
MAX (CTEST) AS LATE_DATE
FROM COURSE
运行结果如图8.10所示。
图8.10 COURSE表中最早和最晚考试课程的考试时间
可见，返回结果的数据类型与该列定义的数据类型相同。
注意
确定列中的最大值（最小值）时，MAX( )（MIN( )）函数忽略NULL值。但是，如果在该列中，所有行的值都是NULL，则MAX( )/MIN( )函数将返回NULL值。
8.2.4 均值函数——AVG()
函数AVG()用于计算一列中数据值的平均值。语法如下。
SELECT AVG (column_name)
FROM table_name
说明：AVG()函数的执行过程实际上是将一列中的值加起来，再将其和除以非NULL值的数目。所以，与SUM( )函数一样，AVG()函数只能作用于数值型数据，即列column_name中的数据必须是数值型的。
实例11 AVG()函数的应用
从TEACHER表中查询所有教师的平均年龄。实例代码：
SELECT AVG (AGE) AS AVG_AGE
FROM TEACHER
运行结果如图8.11所示。
图8.11 TEACHER表中所有教师的平均年龄
在计算平均值时，AVG()函数将忽略NULL值。因此，如果要计算平均值的列中有NULL值，计算均值时，要特别注意。
实例12 AVG()函数对NULL值的处理
从TEACHER表中查询所有教师的平均工资。实例代码：
SELECT AVG (SAL) AS AVG_AGE1，SUM(SAL)/COUNT(*) AS AVG_AGE2,
SUM(SAL)/COUNT(SAL) AS AVG_AGE3
FROM TEACHER
运行结果如图8.12所示。
图8.12 TEACHER表中所有教师的平均工资
可以发现得到了不同的结果。实际上，“AVG (SAL)”与“SUM(SAL)/COUNT(SAL)”语句是等价的。因为AVG(SAL)语句的执行过程实际上是将SAL列中的值加起来，再将其和（也就等价于SUM(SAL)）除以非NULL值的数目（也就等价于COUNT(SAL)）。而语句“SUM(SAL)/COUNT(*)”则不然，因为 COUNT(*)返回的是表中所有记录的个数，而不管SAL列中的数值是否为NULL。
注意
AVG()函数在计算一列的平均值时，忽略NULL值。但是，如果在该列中，所有行的值都是NULL，则AVG()函数将返回NULL值。
如果不想对列中的所有值求平均，则可在WHERE子句中使用搜索条件来限制用于计算均值的行。
实例13 在WHERE子句中使用搜索条件来限制用于计算均值的行
从TEACHER表中查询所有计算机系教师的平均年龄。实例代码：
SELECT AVG (AGE) AS AVGCOMPUTER_AGE
FROM TEACHER
WHERE DNAME = '计算机'
运行结果如图8.13所示。
图8.13 TEACHER表中所有计算机系教师的平均年龄
当执行SELECT语句时，DBMS将表中的每行对WHERE子句中的搜索条件“DNAME = '计算机'”求值。只有那些搜索条件为True时，行中的AGE值才传到均值函数AVG (AGE)中。
当然，除了显示表中某列的平均值，还可用AVG()函数作为WHERE子句的一部分。与前面介绍的MAX()函数一样，不能直接用于WHERE子句，必须以子查询的形式。
实例14 AVG()函数作为WHERE子句中搜索条件的一部分
从TEACHER表中查询所有年龄高于平均年龄的教师的信息。实例代码：
SELECT *
FROM TEACHER
WHERE AGE >= (SELECT AVG (AGE) FROM TEACHER)
ORDER BY AGE
运行结果如图8.14所示。
图8.14 TEACHER表中所有年龄高于平均年龄的教师的信息
8.2.5 聚合分析的重值处理
前面介绍的5种聚合函数，可以作用于所选列中的所有数据（不管列中的数据是否有重置），也可以只对列中的非重值进行处理，即把重复的值只取一次进行聚合分析。当然，对于MAX()/MIN()函数来讲，重值处理意义不大。
可以使用ALL关键字指明对所选列中的所有数据进行处理，使用DISTINCT关键字指明对所选列中的非重值数据进行处理。以AVG()函数为例，语法如下。
SELECT AVG ([ALL/DISTINCT] column_name)
FROM table_name
说明：[ALL/DISTINCT]在缺省状态下，默认是ALL关键字，即不管是否有重值，处理所有数据。其他聚合函数的用法与此相同。
注意
Microsoft Access数据库不支持在聚合函数中使用DISTINCT关键字。
实例15 聚合分析的重值处理
从TEACHER表中查询工资SAL列中存在的所有记录数。实例代码：
SELECT COUNT(ALL SAL) AS ALLSAL_COUNT
FROM TEACHER
运行结果如图8.15所示。
图8.15 TEACHER表中工资SAL列中存在的所有记录数
当然，在代码中去除ALL关键字，也可以得到相同的结果。而如果从TEACHER表中，查询工资SAL列中存在的不同记录的数目，可采用如下代码。
SELECT COUNT(DISTINCT SAL) AS DISTINCTSAL_COUNT
FROM TEACHER
运行结果如图8.16所示。
图8.16 TEACHER表中SAL列存在的不同记录的数目
对比两个结果，使用DISTINCT关键字后，工资SAL列中的重值并没有列入统计的范围之内。另外还要强调一点，在所有5种聚合函数中，除了 COUNT(*)函数外，其他的函数在计算过程中都忽略NULL值，即把NULL值的行排除在外，不进行分析。
8.2.6 聚合函数的组合使用
前面介绍的实例中，聚合函数都是单独使用的。聚合函数也可以组合使用，即在一条SELECT语句中，可以使用多个聚合函数。
实例16 使用多个聚合函数
如下面的代码：
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
运行结果如图8.17所示。
图8.17 聚合函数的组合应用
该例在一条SELECT语句中，几乎用到了所有的聚合函数。其中num_items为TEACHER表所有记录的条目，max_sal为 TEACHER表中记录的最高工资，min_age为TEACHER表中记录的最小年龄，avg_sal为所有TEACHER表中的工资记录的平均值，disavg_sal为TEACHER表中所有不同的工资记录的平均值。
