分组操作在SQL中通过GROUP BY语句进行，它允许将结果集合按照一个或多个列进行分组、聚合函数的使用、对数据进行汇总分析。例如，若希望按照部门对员工工资进行平均计算，可以将员工按部门列进行分组，然后对每个部门使用AVG函数来求得平均工资。聚合函数如COUNT、SUM、AVG、MAX和MIN常与GROUP BY一同使用以实现数据的分组统计。
分组操作对于数据库报表生成、数据分析或数据挖掘任务中统计信息的提取都非常关键。分组时，可以设定一个或多个列作为分组依据，SQL查询会根据列中的相同值进行分组，并对每组数据应用聚合函数。通常，分组后必须使用HAVING语句来筛选满足特定条件的分组，这对优化数据展示和深入分析具有极重要的作用。
一、GROUP BY 基础应用
在理解了GROUP BY的核心作用后，基础用法是开始学习的第一步。假设有一个员工表(Employee)，其中包含员工的ID、姓名、薪水和部门编号。
SELECT DepartmentID, AVG(Salary)
FROM Employee
GROUP BY DepartmentID;
以上SQL语句会将员工按照部门编号(DepartmentID)进行分组，然后计算每个部门的平均薪水(AVG(Salary))。每个分组将产生一行输出结果，即每个部门对应一个平均薪水值。
二、多列分组
当需要按多个列进行分组时，可以在GROUP BY后添加多列，列之间用逗号隔开。
SELECT DepartmentID, JobTitle, AVG(Salary)
FROM Employee
GROUP BY DepartmentID, JobTitle;
在这个例子中，SQL查询将基于部门编号和职位标题对员工进行分组，因此，如果两位员工属于同一个部门并且有相同的职位，他们将被分到同一组。
三、聚合函数与分组
在分组的基础上，聚合函数扮演着核心角色，它们通常与GROUP BY一起使用。
SELECT DepartmentID, COUNT(*), AVG(Salary), MAX(Salary), MIN(Salary), SUM(Salary)
FROM Employee
GROUP BY DepartmentID;
在此SQL语句中，我们为每个部门提取了员工人数(COUNT(*))、平均薪水(AVG(Salary))、最高薪水(MAX(Salary))、最低薪水(MIN(Salary))和薪水总和(SUM(Salary))。
四、HAVING子句与分组
HAVING子句在分组操作中用于过滤满足特定条件的分组，它与WHERE子句类似，但是HAVING用于聚合值而WHERE用于列值。
SELECT DepartmentID, AVG(Salary)
FROM Employee
GROUP BY DepartmentID
HAVING AVG(Salary) > 5000;
这个例子中，SQL查询会筛选出平均薪水大于5000的部门。
五、分组操作的高级技巧
与GROUP BY搭配使用的复杂SQL功能，比如ROLLUP和CUBE，可以提供更高级的分组分析能力。
- ROLLUP
SELECT DepartmentID, JobTitle, SUM(Salary) AS TotalSalary
FROM Employee
GROUP BY ROLLUP (DepartmentID, JobTitle);
使用ROLLUP可以生成一个汇总结果，显示从最具体到最汇总的数据层次（如部门和职位层级的薪水总和）。
- CUBE
SELECT DepartmentID, JobTitle, SUM(Salary) AS TotalSalary
FROM Employee
GROUP BY CUBE (DepartmentID, JobTitle);
使用CUBE可以创建多维的汇总结果，对于每个分组列的所有可能组合进行聚合。
六、窗口函数与分组
SQL窗口函数（例如ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()等）可以提供类似分组的功能，但是它们不会改变结果集的行数，而是在结果集的每一行上添加一个计算值。
SELECT DepartmentID, Salary,
RANK() OVER (PARTITION BY DepartmentID ORDER BY Salary DESC) AS SalaryRank
FROM Employee;
在这个例子中，使用PARTITION BY对每个部门的员工根据薪水进行排名，而不将结果集合并为分组。
分组操作是SQL中的一个强大且不可或缺的特性，掌握其基础和高级用法对任何使用数据存储的应用程序都至关重要。通过合理应用分组聚合，数据分析师能够对数据进行有效的总结和分析，为业务决策提供支撑。
相关问答FAQs：
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如何在SQL中进行分组操作？
在SQL中，可以使用GROUP BY子句来进行分组操作。通过在SELECT语句中指定要按照哪些列进行分组，可以将相同值的行归为一组。例如，如果有一个包含订单信息的表，想要按照客户ID对订单进行分组，可以使用如下语句：SELECT customer_id, count(*) FROM orders GROUP BY customer_id。该语句将根据customer_id列的值对订单进行分组，并计算每个分组中的订单数量。 -
分组操作可以应用于哪些聚合函数？
分组操作通常与聚合函数结合使用，以便对每个分组中的数据进行统计或计算。常见的聚合函数包括SUM、AVG、COUNT、MIN和MAX。例如，可以使用SUM函数计算每个分组中订单的总金额，或使用COUNT函数计算每个分组中的订单数量。 -
是否可以对多个列进行分组操作？
是的，可以同时对多个列进行分组操作。在GROUP BY子句中，可以指定多个列，以逗号分隔。这样，数据将按照这些列的值进行分组。例如，如果想要按照客户ID和产品类型对订单进行分组，可以使用如下语句：SELECT customer_id, product_type, count(*) FROM orders GROUP BY customer_id, product_type。这将根据customer_id和product_type列的值对订单进行分组，并计算每个分组中的订单数量。
