Postgresql分组数据分析
Postgresql分组数据分析
熟悉SQL的读者对Group by 和 having应该不陌生。但可能不熟悉 cube, rollup, grouping sets 。本文带你学习并比较它们的差异,内容参考《mastering postgresql 10》.
1. 示例数据
在正式开始之前，我们先创建示例表，并copy一些示例数据。
create table t_oil(
region text,
country text,
year int ,
production int ,
consumption int
);
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利用copy命令加载示例数据：
copy t_oil from program 'curl https://www.cybertec-postgresql.com/secret/oil_ext.txt';
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执行成功后加载644条记录数据。
2. 分组分析
group by 对每个组把多行聚集成一行并返回。但有时开发报表应用，另外还需要所有记录的聚集结果，如平均值。利用rollup可以实现：
select region,country,avg(production)
from t_oil
group by rollup(region,country)
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rollup另外还返回了所有记录的平均值。实际报表应用中需要汇总记录，通过rollup则不再需要运行两个查询实现。
另外需要指出的postgresql 10对这些操作使用hash实现对性能有了很大提升：
explain
select region,avg(production)
from t_oil
group by rollup(region);
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返回结果：
MixedAggregate (cost=0.00..17.31 rows=3 width=44)
Hash Key: region
Group Key: ()
-> Seq Scan on t_oil (cost=0.00..12.44 rows=644 width=16)
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当然rollup还可以指定多个分组字段，如果需要排序可以使用order by 子句：
select region,country,avg(production)
from t_oil
group by rollup(region,country)
order by region,country;
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这个示例另外还返回三个汇总记录行，一个是Middle East单独汇总，另一个是North America单独汇总，最后一个是所有记录的汇总。这个结果很容易实现下钻功能。
rollup适合立刻展示返回结果场景。但做报表过程中，可能需要预计算更多数据确保更灵活。cube关键词可能是你想要的。
select region,country,avg(production)
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by cube (region,country)
order by region,country;
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返回结果：
region country avg
Middle East Iran 3631.6956521739130435
Middle East Oman 586.4545454545454545
Middle East 2142.9111111111111111
North America Canada 2123.2173913043478261
North America USA 9141.3478260869565217
North America 5632.2826086956521739
Canada 2123.2173913043478261
Iran 3631.6956521739130435
Oman 586.4545454545454545
USA 9141.3478260869565217
3906.7692307692307692
共返回11条结果，其结果相当于：group by region,country + group by region + group by country + 所有记录平均值。因此一次性聚集不同级别分组值，其结果包括了所有可能的分组。
rollup 和 cube 是在grouping sets子句之上便捷特性，使用grouping sets可以显示列出你想要的分组聚集：
select region,country,round( avg(production) ,2) avg
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by grouping sets ((),region,country)
order by region,country;
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这里需要三个分组：所有记录，group by region ,group by country.如果你需要对region,country分组，可以增加(region,country)
select region,country,round( avg(production) ,2) avg
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by grouping sets ((),region,country,(region,country))
order by region,country;
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返回结果和上面cube (region,country)示例结果一样。
另外还可以使用grouping函数返回具体启用那个分组：
select grouping (region), grouping (country),region,country,round( avg(production) ,2) avg
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by grouping sets ((),region,country,(region,country))
order by region,country;
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grouping (region) 当对region分组时返回1，否则返回0。另外还可以在having中使用grouping函数进行过滤结果：
select grouping (region), grouping (country),region,country,round( avg(production) ,2) avg
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by grouping sets ((),region,country,(region,country))
having grouping(region) = 0
order by region,country;
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我们还可以使用filter子句合并聚集结果；
select region,round( avg(production) ,2) avg,
round( avg(production) filter (where year < 1990),2) as old,
round( avg(production) filter (where year >= 1990),2) as new
from t_oil
where country in ('USA','Canada','Iran','Oman')
group by rollup (region)
order by region;
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其中 avg = old + new ，通过filter可以展示更多信息。
3. 总结
本文介绍了分组分析函数，rollup、cube、grouping sets，其中grouping sets可以显示指定任意分组组合，同时还支持使用grouping对分组进行标识、过滤。
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