SQL 中的分组查询与联合查询详解

在数据库操作中，GROUP BY分组查询和联合查询是非常强大且常用的功能，它们能够帮助我们从大量数据中提取有价值的信息。本文将深入探讨这两种查询方式，并结合具体示例进行详细讲解。

1. GROUP BY分组查询

1.1 语句格式

GROUP BY语句的基本格式如下：

SELECT分组列的列名,除分组列的列名之外只能使用聚合函数
FROM查询表的表名
GROUP BY分组列的列名
HAVINGHAVING子句：对GROUP BY的结果进行过滤（只能和GROUP BY一起使用）

在这个语句中，SELECT关键字用于指定要查询的列，其中除了分组列之外，其他列必须使用聚合函数（如SUM、AVG、COUNT等）。FROM关键字指定要查询的表。GROUP BY关键字用于指定按照哪一列进行分组。HAVING子句则用于对分组后的结果进行进一步的筛选。

1.2 示例说明

假设有如下所示的exam表：

1.2.1 分别查询哥哥组和弟弟组的英语成绩总和

SELECTexam.`group`, SUM(exam.english)
FROMexam AS exam
GROUP BYexam.`group`

在这个查询中，我们使用GROUP BY将数据按照group列进行分组，然后使用SUM聚合函数计算每个组的英语成绩总和。执行结果如下：

1.2.2 查询哥哥组的所有成绩总和

SELECTexam.`group`,SUM( exam.english +exam.chinese+exam.math) 
FROMexam AS exam 
GROUP BYexam.`group` 
HAVINGexam.`group` ='哥哥组'

这里同样使用GROUP BY进行分组，不过在SUM函数中计算了每个学生的所有科目成绩总和。HAVING子句用于筛选出group为哥哥组的记录。执行结果如下：

通过这两个示例，我们可以看到GROUP BY分组查询在对数据进行分类统计时的强大功能。它能够根据指定的列将数据分组，并对每个组的数据进行聚合计算，从而得到我们需要的统计信息。

2. 联合查询

联合查询用于将多个查询结果合并在一起，常见的联合查询包括内连接、外连接、自连接、子查询和合并查询等。下面我们将逐一介绍这些联合查询的用法。

2.1 内连接

内连接是一种最常用的连接方式，它返回两个表中满足连接条件的所有行。

2.1.1 语法格式

select * from table1,table2 where table1.xx=table2.xx;

这是一种基于逗号分隔的表名和WHERE子句指定连接条件的写法。更标准的写法是使用JOIN关键字：

SELECT *
FROM table1
JOIN table2 ON table1.xx = table2.xx;

2.1.2 执行过程

内连接的执行过程可以分为以下几个步骤：

1. 计算笛卡尔积：首先计算参加表连接的两个表的笛卡尔积。例如，假设有qintianpeople表和qintiancommodity表，执行以下查询：

SELECT*
FROMqintianpeople,qintiancommodity

结果会得到两个表的笛卡尔积，即qintianpeople表中的每一行与qintiancommodity表中的每一行进行组合，结果集的行数为两个表行数的乘积。执行结果如下：

2. 通过连接条件过滤无效数据：在笛卡尔积的基础上，通过连接条件过滤掉不满足条件的数据。例如：

SELECT*
FROMqintianpeople,qintiancommodity
WHEREqintianpeople.people_id = qintiancommodity.people_id

这里使用WHERE子句指定了连接条件，只有people_id相等的行才会被保留。执行结果如下：

3. 加入查询条件得到想要的结果行：可以进一步添加查询条件来筛选出符合特定要求的行。例如：

SELECT*
FROMqintianpeople,qintiancommodity
WHEREqintianpeople.people_id = qintiancommodity.people_id ANDqintianpeople.people_id>5

这里在连接条件的基础上，添加了qintianpeople.people_id>5的条件，进一步筛选出符合条件的行。执行结果如下：

4. 精简列名得到最终想要查询的列：最后，可以根据需求选择需要显示的列，精简结果集。例如：

SELECTqintianpeople.people_id,people_name,commodity_name
FROMqintianpeople,qintiancommodity
WHEREqintianpeople.people_id = qintiancommodity.people_id ANDqintianpeople.people_id>5

这个查询只选择了people_id、people_name和commodity_name这几列，得到了更精简的结果。执行结果如下：

2.2 外连接

外连接分为左外连接和右外连接，它们的区别在于以哪个表为基准进行连接。

2.2.1 左外连接

语法格式：

Select * from table1 left join table2 on table1.xx=table2.xx;

左外连接以左表为基准，左边的数据全部显示，右边的数据没有对应记录的显示为NULL。例如：

SELECTqintianpeople.people_id,people_name,commodity_name
FROMqintiancommodityLEFT JOINqintianpeopleON qintiancommodity.people_id = qintianpeople.people_id

执行结果如下：

2.2.2 右外连接

语法格式：

Select * from table1 right join table2 on table1.xx=table2.xx;

右外连接以右表为基准，右边的数据全部显示，左边的数据没有对应记录的显示为NULL。例如：

SELECTqintianpeople.people_id,people_name,commodity_name
FROMqintiancommodityRIGHT JOINqintianpeopleON qintiancommodity.people_id = qintianpeople.people_id

执行结果如下：

2.3 自连接

自连接是指在同一个表上进行连接操作，它可以把行比较转化为列比较，在查询时可以使用WHERE进行过滤。

语法格式：

select * from table1 t1,table1 t2 where t1.xx=t2.xx;

2.4 子查询

子查询是指在一个查询中嵌套另一个查询，将内层查询的结果作为外层查询的条件。子查询可以分为单行子查询和多行子查询。

2.4.1 单行子查询

语法格式：

Select * from table1 where id=(select id from table2 where...);

例如，假设有customers表和orders表，我们想要查询下了订单的客户信息，可以使用如下子查询：

SELECT *
FROM customers
WHERE customer_id IN (SELECT DISTINCT customer_id FROM orders);

这个子查询先从orders表中获取所有下过订单的customer_id，然后外层查询从customers表中查询这些customer_id对应的客户信息。

2.4.2 多行子查询

语法格式：

Select * from table1 where id in (select id from table2 where...);

多行子查询与单行子查询类似，不过它返回的是多个值，使用IN关键字来匹配这些值。例如：

SELECT *
FROM products
WHERE product_id IN (SELECT product_id FROM order_items WHERE quantity > 10);

这个查询会返回在order_items表中被订购数量大于10的所有产品信息。

子查询可以多次嵌套，以实现更复杂的查询逻辑。例如：

SELECT *
FROM customers
WHERE customer_id IN (SELECT customer_idFROM ordersWHERE order_date > '2023-01-01' AND customer_id IN (SELECT customer_idFROM customersWHERE region = 'Asia')
);

这个嵌套子查询首先筛选出亚洲地区的客户customer_id，然后在这些客户中筛选出在2023年1月1日之后下过订单的客户customer_id，最后查询出这些客户的详细信息。

2.5 合并查询

合并查询用于将两个或多个查询的结果合并到一个结果集中，分为去重合并和不去重合并。

2.5.1 显示去重

语法格式：

select * from table1 union select * from table2;

UNION关键字会将两个查询结果合并，并去除重复的行。

2.5.2 不显示去重

语法格式：

select * from table1 union all select * from table2;

UNION ALL关键字会将两个查询结果直接合并，保留所有的行，包括重复的行。

2.6 一条SQL语句的执行顺序

了解一条SQL语句的执行顺序对于编写高效准确的查询非常重要。SQL语句的执行顺序如下：

1. FROM：指定需要查询的表。
2. JOIN ON：取笛卡尔积并根据连接条件进行连接。
3. WHERE：使用限制条件过滤数据。
4. GROUP BY：对数据进行分组查询。
5. HAVING：对分组后的结果进行过滤。
6. SELECT：筛选需要显示的列。
7. DISTINCT：对结果进行去重（如果有该关键字）。
8. ORDER BY：对结果进行排序。
9. LIMIT：限制返回的行数。