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9.21. 聚合函数 #

聚合函数根据一组输入值计算单个结果。内置通用聚合函数列在 表 9.59 中,而统计聚合函数列在 表 9.60 中。内置组内有序集聚合函数列在 表 9.61 中,而内置组内假设集聚合函数列在 表 9.62 中。与聚合函数密切相关的分组操作列在 表 9.63 中。聚合函数的特殊语法注意事项在 第 4.2.7 节 中进行了说明。有关其他介绍性信息,请参阅 第 2.7 节

支持部分模式的聚合函数有资格参与各种优化,例如并行聚合。

表 9.59 通用聚合函数

函数

说明

部分模式

any_value ( anyelement ) → 与输入类型相同

从非空输入值中返回一个任意值。

array_agg ( anynonarray ) → anyarray

将所有输入值(包括空值)收集到一个数组中。

array_agg ( anyarray ) → anyarray

将所有输入数组连接成一个高一维度的数组。(所有输入必须具有相同的维度,并且不能是空或空值。)

avg ( smallint ) → numeric

avg ( integer ) → numeric

avg ( bigint ) → numeric

avg ( numeric ) → numeric

avg ( real ) → double precision

avg ( double precision ) → double precision

avg ( interval ) → interval

计算所有非空输入值的平均值(算术平均值)。

bit_and ( smallint ) → smallint

bit_and ( integer ) → integer

bit_and ( bigint ) → bigint

bit_and ( bit ) → bit

计算所有非空输入值的按位 AND。

bit_or ( smallint ) → smallint

bit_or ( integer ) → integer

bit_or ( bigint ) → bigint

bit_or ( bit ) → bit

计算所有非空输入值的按位或。

bit_xor ( smallint ) → smallint

bit_xor ( integer ) → integer

bit_xor ( bigint ) → bigint

bit_xor ( bit ) → bit

计算所有非空输入值的按位异或。可作为无序值集的校验和。

bool_and ( boolean ) → boolean

如果所有非空输入值都为 true,则返回 true,否则返回 false。

bool_or ( boolean ) → boolean

如果任何非空输入值为 true,则返回 true,否则返回 false。

count ( * ) → bigint

计算输入行数。

count ( "any" ) → bigint

计算输入值不为 null 的输入行数。

every ( boolean ) → boolean

这是 SQL 标准中 bool_and 的等效项。

json_agg ( anyelement ) → json

jsonb_agg ( anyelement ) → jsonb

将所有输入值(包括 null)收集到一个 JSON 数组中。值将根据 to_jsonto_jsonb 转换为 JSON。

json_objectagg ( [ { key_expression { VALUE | ':' } value_expression } ] [ { NULL | ABSENT } ON NULL ] [ { WITH | WITHOUT } UNIQUE [ KEYS ] ] [ RETURNING data_type [ FORMAT JSON [ ENCODING UTF8 ] ] ])

行为类似于 json_object,但作为一个聚合函数,因此它只接受一个 key_expression 和一个 value_expression 参数。

SELECT json_objectagg(k:v) FROM (VALUES ('a'::text,current_date),('b',current_date + 1)) AS t(k,v){ "a" : "2022-05-10", "b" : "2022-05-11" }

json_object_agg ( key "any", value "any" ) → json

jsonb_object_agg ( key "any", value "any" ) → jsonb

将所有键/值对收集到一个 JSON 对象中。键参数强制转换为文本;值参数按照 to_jsonto_jsonb 转换。值可以为 null,但键不能为 null。

json_object_agg_strict ( key "any", value "any" ) → json

jsonb_object_agg_strict ( key "any", value "any" ) → jsonb

将所有键/值对收集到一个 JSON 对象中。键参数强制转换为文本;值参数按照 to_jsonto_jsonb 转换。 key 不能为 null。如果 value 为 null,则跳过该条目,

json_object_agg_unique ( key "any", value "any" ) → json

jsonb_object_agg_unique ( key "any", value "any" ) → jsonb

将所有键/值对收集到一个 JSON 对象中。键参数强制转换为文本;值参数按照 to_jsonto_jsonb 进行转换。值可以为 null,但键不能。如果存在重复键,则会引发错误。

json_arrayagg ( [ value_expression ] [ ORDER BY sort_expression ] [ { NULL | ABSENT } ON NULL ] [ RETURNING data_type [ FORMAT JSON [ ENCODING UTF8 ] ] ])

行为与 json_array 相同,但作为聚合函数,因此它只接受一个 value_expression 参数。如果指定了 ABSENT ON NULL,则会省略所有 NULL 值。如果指定了 ORDER BY,则元素将按该顺序出现在数组中,而不是按输入顺序。

SELECT json_arrayagg(v) FROM (VALUES(2),(1)) t(v)[2, 1]

json_object_agg_unique_strict ( key "any", value "any" ) → json

jsonb_object_agg_unique_strict ( key "any", value "any" ) → jsonb

将所有键/值对收集到一个 JSON 对象中。键参数强制转换为文本;值参数按照 to_jsonto_jsonb 进行转换。 key 不能为 null。如果 value 为 null,则会跳过该条目。如果存在重复键,则会引发错误。

max ( see text ) → same as input type

计算非空输入值的较大值。可用于任何数字、字符串、日期/时间或枚举类型,以及 inetintervalmoneyoidpg_lsntidxid8 以及这些类型的数组。

min ( see text ) → same as input type

计算非空输入值的最小值。可用于任何数字、字符串、日期/时间或枚举类型,以及 inetintervalmoneyoidpg_lsntidxid8 以及这些类型的数组。

range_agg ( value anyrange ) → anymultirange

range_agg ( value anymultirange ) → anymultirange

计算非空输入值的并集。

range_intersect_agg ( value anyrange ) → anyrange

range_intersect_agg ( value anymultirange ) → anymultirange

计算非空输入值的交集。

json_agg_strict ( anyelement ) → json

jsonb_agg_strict ( anyelement ) → jsonb

收集所有输入值(跳过空值),并将其放入 JSON 数组中。值将根据 to_jsonto_jsonb 转换为 JSON。

string_agg ( value text, delimiter text ) → text

string_agg ( value bytea, delimiter bytea ) → bytea

将非空输入值连接成一个字符串。第一个值之后的每个值都将前置相应的 delimiter(如果它不为空)。

sum ( smallint ) → bigint

sum ( integer ) → bigint

sum ( bigint ) → numeric

sum ( numeric ) → numeric

sum ( real ) → real

sum ( double precision ) → double precision

sum ( interval ) → interval

sum ( money ) → money

计算非空输入值的总和。

xmlagg ( xml ) → xml

连接非空 XML 输入值(参见 第 9.15.1.7 节)。


需要注意的是,除了 count,当没有选择行时,这些函数会返回一个空值。特别是,没有行的 sum 会返回空值,而不是人们期望的零,而 array_agg 在没有输入行时会返回空值,而不是空数组。必要时,可以使用 coalesce 函数将空值替换为零或空数组。

聚合函数 array_aggjson_aggjsonb_aggjson_agg_strictjsonb_agg_strictjson_object_aggjsonb_object_aggjson_object_agg_strictjsonb_object_agg_strictjson_object_agg_uniquejsonb_object_agg_uniquejson_object_agg_unique_strictjsonb_object_agg_unique_strictstring_aggxmlagg,以及类似的用户定义聚合函数,会根据输入值的顺序产生有意义的不同结果值。默认情况下,此顺序未指定,但可以通过在聚合调用中编写 ORDER BY 子句来控制,如 第 4.2.7 节 中所示。或者,通常会从排序的子查询中提供输入值。例如

SELECT xmlagg(x) FROM (SELECT x FROM test ORDER BY y DESC) AS tab;

请注意,如果外部查询级别包含其他处理(例如联接),则此方法可能会失败,因为这可能会导致在计算聚合之前重新排序子查询的输出。

注意

布尔聚合 bool_andbool_or 对应于标准 SQL 聚合 everyanysomePostgreSQL 支持 every,但不支持 anysome,因为标准语法中存在歧义

SELECT b1 = ANY((SELECT b2 FROM t2 ...)) FROM t1 ...;

此处 ANY 可以被视为引入子查询,或作为聚合函数,如果子查询返回一行布尔值。因此,无法将标准名称赋予这些聚合。

注意

习惯于使用其他 SQL 数据库管理系统的用户可能会对将 count 聚合应用于整个表时的性能感到失望。类似这样的查询

SELECT count(*) FROM sometable;

需要与表大小成比例的精力:PostgreSQL需要扫描整个表或包含表中所有行的索引的全部内容。

表 9.60 显示了统计分析中通常使用的聚合函数。(这些函数被单独列出,只是为了避免与更常用的聚合函数混淆。)显示为接受numeric_type 的函数可用于所有类型 smallintintegerbigintnumericrealdouble precision。如果描述中提到了N,则表示所有输入表达式都为非空值的输入行的数量。在所有情况下,如果计算没有意义(例如,当N 为零时),则返回 null。

表 9.60. 统计分析的聚合函数

函数

说明

部分模式

corr ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算相关系数。

covar_pop ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算总体协方差。

covar_samp ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算样本协方差。

regr_avgx ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算自变量的平均值,sum(X)/N

regr_avgy ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算因变量的平均值,sum(Y)/N

regr_count ( Y double precision, X double precision ) → bigint

计算两个输入均非空的行数。

regr_intercept ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算由 (X, Y) 对确定的最小二乘拟合线性方程的 y 截距。

regr_r2 ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算相关系数的平方。

regr_slope ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算由 (X, Y) 对确定的最小二乘拟合线性方程的斜率。

regr_sxx ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算自变量的“平方和”,sum(X^2) - sum(X)^2/N

regr_sxy ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算自变量乘以因变量的“乘积和”,sum(X*Y) - sum(X) * sum(Y)/N

regr_syy ( Y double precision, X double precision ) → double precision

计算因变量的平方和sum(Y^2) - sum(Y)^2/N

stddev ( numeric_type ) → double precision对于realdouble precision,否则numeric

这是stddev_samp的历史别名。

stddev_pop ( numeric_type ) → double precision对于realdouble precision,否则numeric

计算输入值的总体标准差。

stddev_samp ( numeric_type ) → double precision对于realdouble precision,否则numeric

计算输入值的样本标准差。

variance ( numeric_type ) → double precision对于realdouble precision,否则numeric

这是var_samp的历史别名。

var_pop ( numeric_type ) → double precision对于realdouble precision,否则numeric

计算输入值的总体方差(总体标准差的平方)。

var_samp ( numeric_type ) → double precision 对于 realdouble precision,否则为 numeric

计算输入值(样本标准差的平方)的样本方差。


表 9.61 显示了一些使用 有序集聚合 语法的聚合函数。这些函数有时称为 逆分布 函数。它们的聚合输入由 ORDER BY 引入,它们还可以采用一个未聚合的 直接参数,但仅计算一次。所有这些函数都忽略其聚合输入中的空值。对于那些采用 fraction 参数的函数,分数值必须在 0 和 1 之间;如果不满足此条件,则会引发错误。但是,空 fraction 值只会产生空结果。

表 9.61. 有序集聚合函数

函数

说明

部分模式

mode () WITHIN GROUP ( ORDER BY anyelement ) → anyelement

计算 众数,即聚合参数中最频繁的值(如果有多个频率相同的值,则任意选择第一个)。聚合参数必须为可排序类型。

percentile_cont ( fraction double precision ) WITHIN GROUP ( ORDER BY double precision ) → double precision

percentile_cont ( fraction double precision ) WITHIN GROUP ( ORDER BY interval ) → interval

计算 连续百分位数,该值对应于聚合参数值的已排序集合中指定的 fraction。如果需要,这将在相邻输入项之间进行插值。

percentile_cont ( fractions double precision[] ) WITHIN GROUP ( ORDER BY double precision ) → double precision[]

percentile_cont ( fractions double precision[] ) WITHIN GROUP ( ORDER BY interval ) → interval[]

计算多个连续百分位数。结果与 fractions 参数具有相同的维度,其中每个非空元素都替换为对应于该百分位数的(可能插值)值。

percentile_disc ( fraction double precision ) WITHIN GROUP ( ORDER BY anyelement ) → anyelement

计算离散百分位数,即聚合参数值的有序集合中第一个值,其在排序中的位置等于或超过指定的fraction。聚合参数必须为可排序类型。

percentile_disc ( fractions double precision[] ) WITHIN GROUP ( ORDER BY anyelement ) → anyarray

计算多个离散百分位数。结果与fractions参数具有相同的维度,每个非空元素替换为对应于该百分位数的输入值。聚合参数必须为可排序类型。


表 9.62中列出的每个假设集聚合都与第 9.22 节中定义的同名窗口函数关联。在每种情况下,聚合的结果都是关联窗口函数将为从args构建的假设行返回的值,如果已将该行添加到由sorted_args表示的有序行组中。对于这些函数中的每一个,args中给出的直接参数列表必须与sorted_args中给出的聚合参数的数量和类型匹配。与大多数内置聚合不同,这些聚合不是严格的,即它们不会删除包含空值的输入行。空值根据ORDER BY子句中指定的规则进行排序。

表 9.62. 假设集聚合函数

函数

说明

部分模式

rank ( args ) WITHIN GROUP ( ORDER BY sorted_args ) → bigint

计算假设行(含间隙)的秩,即其对等组中第一行的行号。

dense_rank ( args ) WITHIN GROUP ( ORDER BY sorted_args ) → bigint

计算假设行(不含间隙)的秩;此函数有效地计数对等组。

percent_rank ( args ) WITHIN GROUP ( ORDER BY sorted_args ) → double precision

计算假设行的相对秩,即 (rank - 1) / (总行数 - 1)。因此,值范围为 0 到 1(含)。

cume_dist ( args ) WITHIN GROUP ( ORDER BY sorted_args ) → double precision

计算累积分布,即(假设行前或与之对等的行数)/(总行数)。因此,值范围为 1/N 到 1。


表 9.63 分组操作

函数

说明

GROUPING ( group_by_expression(s) ) → integer

返回一个位掩码,指示哪些 GROUP BY 表达式未包含在当前分组集中。位从右到左分配,最右边的参数对应最低有效位;如果相应的表达式包含在生成当前结果行的分组集的分组条件中,则每个位为 0,否则为 1。


表 9.63 中所示的分组操作与分组集(请参阅 第 7.2.4 节)结合使用,以区分结果行。 GROUPING 函数的参数实际上并未求值,但它们必须与关联查询级别的 GROUP BY 子句中给出的表达式完全匹配。例如

=> SELECT * FROM items_sold;
 make  | model | sales
-------+-------+-------
 Foo   | GT    |  10
 Foo   | Tour  |  20
 Bar   | City  |  15
 Bar   | Sport |  5
(4 rows)

=> SELECT make, model, GROUPING(make,model), sum(sales) FROM items_sold GROUP BY ROLLUP(make,model);
 make  | model | grouping | sum
-------+-------+----------+-----
 Foo   | GT    |        0 | 10
 Foo   | Tour  |        0 | 20
 Bar   | City  |        0 | 15
 Bar   | Sport |        0 | 5
 Foo   |       |        1 | 30
 Bar   |       |        1 | 20
       |       |        3 | 50
(7 rows)

此处,前四行的 grouping0 表明这些行已按两个分组列正常分组。值 1 指示在倒数第二行中未按 model 分组,值 3 指示在最后一行中未按 makemodel 分组(因此是所有输入行的聚合)。