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9.21. 聚集函數 #

聚集函數會從一組輸入值計算出單一結果。內建的通用聚集函數列於表 9.60,而統計聚集函數則列於表 9.61。內建的組內排序集聚集函數列於表 9.62,而內建的組內假設集聚集函數則列於表 9.63。與聚集函數密切相關的群組作業列於表 9.64。聚集函數的特殊語法考量事項說明於第 4.2.7 節。有關其他入門資訊,請參閱第 2.7 節

支援部分模式的聚集函數有資格參與各種最佳化,例如平行聚集。

雖然以下所有聚集函數都接受選用的 ORDER BY 子句 (如第 4.2.7 節所述),但該子句僅新增至輸出受排序影響的聚集函數。

表 9.60. 通用聚集函數

函數

描述

部分模式

any_value ( anyelement ) → 與輸入類型相同

從非 Null 輸入值傳回任意值。

array_agg ( anynonarray ORDER BY input_sort_columns ) → anyarray

將所有輸入值 (包括 Null 值) 收集到陣列中。

array_agg ( anyarray ORDER BY input_sort_columns ) → anyarray

將所有輸入陣列串連成一個維度更高的陣列。(輸入必須具有相同的維度,且不能為空或 Null。)

avg ( smallint ) → numeric

avg ( integer ) → numeric

avg ( bigint ) → numeric

avg ( numeric ) → numeric

avg ( real ) → double precision

avg ( double precision ) → double precision

avg ( interval ) → interval

計算所有非 Null 輸入值的平均值 (算術平均數)。

bit_and ( smallint ) → smallint

bit_and ( integer ) → integer

bit_and ( bigint ) → bigint

bit_and ( bit ) → bit

計算所有非 Null 輸入值的位元 AND 運算。

bit_or ( smallint ) → smallint

bit_or ( integer ) → integer

bit_or ( bigint ) → bigint

bit_or ( bit ) → bit

計算所有非空輸入值的位元 OR 運算。

bit_xor ( smallint ) → smallint

bit_xor ( integer ) → integer

bit_xor ( bigint ) → bigint

bit_xor ( bit ) → bit

計算所有非空輸入值的位元互斥 OR 運算。可用作無序值集合的校驗和。

bool_and ( boolean ) → boolean

如果所有非空輸入值均為 true,則傳回 true,否則傳回 false。

bool_or ( boolean ) → boolean

如果任何非空輸入值為 true,則傳回 true,否則傳回 false。

count ( * ) → bigint

計算輸入列的數量。

count ( "any" ) → bigint

計算輸入值不為 null 的輸入列的數量。

every ( boolean ) → boolean

這是 SQL 標準中與 bool_and 等效的函數。

json_agg ( anyelement ORDER BY input_sort_columns ) → json

jsonb_agg ( anyelement ORDER BY input_sort_columns ) → jsonb

將所有輸入值(包括 null 值)收集到 JSON 陣列中。數值會依照 to_jsonto_jsonb 轉換為 JSON。

json_agg_strict ( anyelement ) → json

jsonb_agg_strict ( anyelement ) → jsonb

將所有輸入值(跳過 null 值)收集到 JSON 陣列中。數值會依照 to_jsonto_jsonb 轉換為 JSON。

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

json_array 的行為方式相同,但作為聚合函數,因此它只接受一個 value_expression 參數。 如果指定了 ABSENT ON NULL,則會省略所有 NULL 值。 如果指定了 ORDER BY,則元素將按該順序出現在陣列中,而不是按輸入順序排列。

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

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

行為與 json_object 類似,但作為聚合函數,因此它只接受一個 key_expression 和一個 value_expression 參數。

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" ORDER BY input_sort_columns ) → json

jsonb_object_agg ( key "any", value "any" ORDER BY input_sort_columns ) → jsonb

將所有鍵/值對收集到 JSON 物件中。鍵參數會強制轉換為文字;值參數會依照 to_jsonto_jsonb 轉換。值可以為 null,但鍵不能為 null。

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

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

將所有鍵/值對收集到 JSON 物件中。鍵參數會強制轉換為文字;值參數會依照 to_jsonto_jsonb 轉換。key 不能為 null。如果 value 為 null,則跳過該項目。

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

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

將所有鍵/值對收集到一個 JSON 物件中。Key 參數會強制轉換為 text;Value 參數則根據 to_jsonto_jsonb 進行轉換。Value 可以是 null,但 Key 不能是。如果存在重複的 Key,則會拋出錯誤。

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

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

將所有鍵/值對收集到一個 JSON 物件中。Key 參數會強制轉換為 text;Value 參數則根據 to_jsonto_jsonb 進行轉換。 key 不能為 null。如果 value 為 null,則會跳過該條目。如果存在重複的 Key,則會拋出錯誤。

max ( see text ) → same as input type

計算非 null 輸入值的最大值。適用於任何數值、字串、日期/時間或列舉型別,以及 inetintervalmoneyoidpg_lsntidxid8 以及這些型別的陣列。

min ( see text ) → same as input type

計算非 null 輸入值的最小值。適用於任何數值、字串、日期/時間或列舉型別,以及 inetintervalmoneyoidpg_lsntidxid8 以及這些型別的陣列。

range_agg ( value anyrange ) → anymultirange

range_agg ( value anymultirange ) → anymultirange

計算非 null 輸入值的聯集。

range_intersect_agg ( value anyrange ) → anyrange

range_intersect_agg ( value anymultirange ) → anymultirange

計算非 null 輸入值的交集。

string_agg ( value text, delimiter text ) → text

string_agg ( value bytea, delimiter bytea ORDER BY input_sort_columns ) → bytea

將非 null 輸入值連接成一個字串。第一個值之後的每個值前面都有相應的 delimiter (如果它不是 null)。

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

計算非 null 輸入值的總和。

xmlagg ( xml ORDER BY input_sort_columns ) → xml

將非 null XML 輸入值連接起來 (請參閱 Section 9.15.1.8)。


應該注意的是,除了 count 之外,如果沒有選擇任何列,這些函數會傳回 null 值。特別是,如果沒有列,sum 會傳回 null,而不是像預期那樣傳回零,並且如果沒有輸入列,array_agg 會傳回 null,而不是空陣列。 必要時可以使用 coalesce 函數用零或空陣列代替 null。

聚合函數 array_agg, json_agg, jsonb_agg, json_agg_strict, jsonb_agg_strict, json_object_agg, jsonb_object_agg, json_object_agg_strict, jsonb_object_agg_strict, json_object_agg_unique, jsonb_object_agg_unique, json_object_agg_unique_strict, jsonb_object_agg_unique_strict, string_agg, 以及 xmlagg,以及類似的使用者定義的聚合函數,會根據輸入值的順序產生有意義的不同結果值。預設情況下,此排序是未指定的,但可以透過在聚合呼叫中編寫 ORDER BY 子句來控制,如 Section 4.2.7 所示。或者,從排序的子查詢提供輸入值通常可以運作。例如

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

請注意,如果外部查詢層級包含額外的處理 (例如聯結),則此方法可能會失敗,因為這可能會導致在計算聚合之前重新排序子查詢的輸出。

注意

布林聚合 bool_andbool_or 對應於標準 SQL 聚合 everyanysomePostgreSQL 支援 every,但不支援 anysome,因為標準語法中存在歧義

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

如果子查詢傳回具有布林值的單列,則此處的 ANY 可以被視為引入子查詢,或視為聚合函數。因此,不能將標準名稱賦予這些聚合。

注意

習慣使用其他 SQL 資料庫管理系統的使用者可能會對 count 聚合應用於整個表格時的效能感到失望。像這樣的查詢

SELECT count(*) FROM sometable;

將需要與表格大小成比例的工作量:PostgreSQL 需要掃描整個表格或包含表格中所有列的索引的全部。

表 9.61 所示,這些是通常用於統計分析的彙總函式。(它們被分開列出只是為了避免使更常用彙總函式的列表變得雜亂。)顯示接受 numeric_type 的函式適用於所有 smallintintegerbigintnumericrealdouble precision 類型。說明中提到 N 的地方,表示所有輸入表達式均為非空值的輸入列數。在所有情況下,如果計算沒有意義,例如當 N 為零時,則會返回 null。

表 9.61. 統計用的彙總函式

函數

描述

部分模式

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

計算相關係數。

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

計算母體共變異數。

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

計算樣本共變異數。

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

計算自變數的平均值,sum(X)/N

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

計算應變數的平均值,sum(Y)/N

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

計算兩個輸入均為非空值的列數。

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

計算由 (X, Y) 點對確定的最小平方擬合線性方程式的 y 軸截距。

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

計算相關係數的平方。

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

計算由 (X, Y) 點對確定的最小平方擬合線性方程式的斜率。

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

計算自變數的平方和sum(X^2) - sum(X)^2/N

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

計算自變數乘以應變數的乘積和sum(X*Y) - sum(X) * sum(Y)/N

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

計算應變數的平方和sum(Y^2) - sum(Y)^2/N

stddev ( numeric_type ) → realdouble precisiondouble precision,否則為 numeric

這是 stddev_samp 的歷史別名。

stddev_pop ( numeric_type ) → realdouble precisiondouble precision,否則為 numeric

計算輸入值的母體標準差。

stddev_samp ( numeric_type ) → realdouble precisiondouble precision,否則為 numeric

計算輸入值的樣本標準差。

variance ( numeric_type ) → 若 realdouble precision 則為 double precision,否則為 numeric

這是 var_samp 的歷史別名。

var_pop ( numeric_type ) → 若 realdouble precision 則為 double precision,否則為 numeric

計算輸入值的母體變異數(母體標準差的平方)。

var_samp ( numeric_type ) → 若 realdouble precision 則為 double precision,否則為 numeric

計算輸入值的樣本變異數(樣本標準差的平方)。


表 9.62 顯示了一些使用 ordered-set aggregate 語法的彙總函數。這些函數有時被稱為「反向分佈」函數。它們的彙總輸入由 ORDER BY 引入,並且它們也可能採用一個 direct argument,該參數不會被彙總,但只計算一次。所有這些函數都會忽略其彙總輸入中的空值。對於那些採用 fraction 參數的函數,fraction 值必須介於 0 和 1 之間;如果不是,則會拋出錯誤。但是,空值的 fraction 值只會產生一個空結果。

表 9.62. Ordered-Set 彙總函數

函數

描述

部分模式

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

計算 mode,即彙總參數的最常出現的值(如果有多個頻率相同的值,則任意選擇第一個)。彙總參數必須是可排序的類型。

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

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

計算 連續百分位數,即與彙總參數值的排序集合中指定的 fraction 對應的值。 如果需要,這將在相鄰的輸入項目之間進行內插。

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

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

計算多個連續百分位數。 結果是一個與 fractions 參數具有相同維度的陣列,每個非空元素都被替換為與該百分位數對應的(可能內插的)值。

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

計算 離散百分位數,即彙總參數值的排序集合中,排序位置等於或超過指定的 fraction 的第一個值。 彙總參數必須是可排序的類型。

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

計算多個離散百分位數。 結果是一個與 fractions 參數具有相同維度的陣列,每個非空元素都被替換為與該百分位數對應的輸入值。 彙總參數必須是可排序的類型。


表 9.63 中列出的每個「假設集合」彙總都與 第 9.22 節 中定義的同名視窗函數相關聯。 在每種情況下,彙總的結果都是關聯的視窗函數針對由 args 構建的「假設」行所返回的值,如果這樣的一行已添加到由 sorted_args 表示的排序的行群組中。 對於這些函數中的每一個,args 中給出的直接參數列表必須與 sorted_args 中給出的彙總參數的數量和類型相符。 與大多數內建彙總不同,這些彙總不是嚴格的,也就是說它們不會刪除包含空值的輸入列。 空值根據 ORDER BY 子句中指定的規則進行排序。

表 9.63. 假設集合彙總函數

函數

描述

部分模式

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

計算假設行的排名,有間隙;也就是說,其同組中第一行的行號。

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

計算假設行的排名,無間隙;此函數有效地計算了同組數量。

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

計算假設行的相對排名,即 (rank - 1) / (總行數 - 1)。 因此,該值範圍從 0 到 1(含)。

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

計算累積分布,也就是(假設列之前或同等列的數量)/(總列數)。因此,該值範圍從 1/N 到 1。


表 9.64. 群組操作

函數

描述

GROUPING ( group_by_expression(s) ) → integer

傳回一個位元遮罩,指示哪些 GROUP BY 運算式未包含在目前的群組集中。位元是以最右邊的引數對應於最低有效位元的方式指派;如果對應的運算式包含在產生目前結果列的群組集的群組準則中,則每個位元為 0,如果未包含,則為 1。


9.64 中顯示的群組操作與群組集一起使用(請參閱 第 7.2.4 節)以區分結果列。GROUPING 函數的引數實際上並未進行評估,但它們必須與相關查詢層級的 GROUP BY 子句中給定的運算式完全匹配。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)

在這裡,前四列中的 grouping0 表示它們已在兩個群組欄位上正常分組。值 1 表示 model 未在倒數第二列中分組,值 3 表示 makemodel 都未在最後一列中分組(因此它是對所有輸入列的彙總)。

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